ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമം: പ്രവർത്തനവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും

ചലനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിൽ നിർണ്ണായകമായ മൂന്ന് നിയമങ്ങൾ ആവിഷ്കരിച്ചത് സർ ഐസക് ന്യൂട്ടനാണ്. അതിൽ മൂന്നാമത്തെ നിയമമാണ് നമ്മൾ ഇവിടെ ചർച്ച ചെയ്യുന്നത്. ഈ നിയമം പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പ്രതിഭാസങ്ങളിലും ഒരുപോലെ ബാധകമാണ്.

എന്താണ് ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമം?

ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമം പറയുന്നത് ഇതാണ്: “ഓരോ പ്രവർത്തനത്തിനും തുല്യവും വിപരീതവുമായ ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉണ്ടായിരിക്കും.” (For every action, there is an equal and opposite reaction). അതായത്, ഒരു വസ്തു മറ്റൊരു വസ്തുവിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, രണ്ടാമത്തെ വസ്തു ആദ്യത്തെ വസ്തുവിൽ തുല്യവും എതിർദിശയിലുമുള്ള ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു.

പ്രവർത്തനവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും (Action and Reaction)

ഇവിടെ 'പ്രവർത്തനം' (action) എന്നാൽ ഒരു വസ്തു മറ്റൊരു വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലമാണ്. 'പ്രതിപ്രവർത്തനം' (reaction) എന്നാൽ രണ്ടാമത്തെ വസ്തു ആദ്യത്തെ വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന തുല്യവും വിപരീതവുമായ ബലമാണ്.

ഒരു പ്രധാന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കുക, പ്രവർത്തനവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും എപ്പോഴും രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കളിലാണ് അനുഭവപ്പെടുന്നത്. ഒരേ വസ്തുവിൽ ഈ രണ്ട് ബലങ്ങളും ഒരുമിച്ചനുഭവപ്പെട്ടാൽ, ആ വസ്തുവിന് ചലിക്കാൻ കഴിയില്ല.

ഉദാഹരണങ്ങൾ

1. നടക്കുമ്പോൾ: നമ്മൾ നടക്കുമ്പോൾ കാൽ നിലത്ത് അമർത്തുന്നു. ഇത് പ്രവർത്തനമാണ്. നിലം നമ്മളെ മുന്നോട്ട് തള്ളുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനം മൂലമാണ് നമുക്ക് മുന്നോട്ട് നടക്കാൻ സാധിക്കുന്നത്.
2. റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണം: റോക്കറ്റ് അതിന്റെ എൻജിനിൽ നിന്ന് ചൂടുള്ള വാതകങ്ങൾ താഴേക്ക് അതിവേഗം പുറന്തള്ളുന്നു. ഇത് പ്രവർത്തനമാണ്. ഈ വാതകങ്ങൾ റോക്കറ്റിനെ മുകളിലേക്ക് തള്ളുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്.
3. തുഴയുന്ന ബോട്ട്: തുഴ ഉപയോഗിച്ച് വെള്ളം പിന്നിലേക്ക് തള്ളുന്നു. ഇത് പ്രവർത്തനമാണ്. വെള്ളം ബോട്ടിനെ മുന്നോട്ട് തള്ളുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്.
4. തോക്ക് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ: വെടി വെക്കുമ്പോൾ, വെടിയുണ്ട മുന്നോട്ട് പോകുന്നു, ഇത് പ്രവർത്തനമാണ്. അതേസമയം, തോക്ക് പിന്നിലേക്ക് തള്ളുന്നു (റീക്കോയിൽ - recoil), ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്.

ഗണിത രൂപം (Mathematical Form)

ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമത്തെ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

$$F_{AB} = -F_{BA}$$

ഇവിടെ,

• $F_{AB}$ എന്നാൽ A എന്ന വസ്തു B എന്ന വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം.
• $F_{BA}$ എന്നാൽ B എന്ന വസ്തു A എന്ന വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം.
• നെഗറ്റീവ് ചിഹ്നം (negative sign) സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ബലത്തിന്റെ ദിശ വിപരീതമാണെന്നാണ്.

ഉപസംഹാരം

ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമം പ്രകൃതിയിലെ അടിസ്ഥാനപരമായ ഒരു തത്വമാണ്. ഈ നിയമം മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, നമ്മുടെ ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്തെയും അതിന്റെ ചലനങ്ങളെയും കുറിച്ച് കൂടുതൽ അറിയാൻ സാധിക്കും.