Định luật III Newton

Khi vật $A$ tác dụng lên vật $B$ một lực thì ngay lập tức vật $B$ cũng tác dụng lên vật $A$ một lực. Hai lực này tạo thành một cặp lực tương tác; ta gọi một lực là lực, lực kia là phản lực (cách gọi là tương đối: bên nào cũng có thể gọi là lực).

Cặp lực của định luật III có ba đặc điểm:

• Đặt vào hai vật khác nhau ($\vec F_{AB}$ đặt vào $B$, $\vec F_{BA}$ đặt vào $A$);
• Cùng bản chất (cùng là lực hấp dẫn, cùng là lực đàn hồi, cùng là lực ma sát, …);
• Xuất hiện và mất đi đồng thời.

Vì đặt vào hai vật khác nhau nên chúng không bao giờ triệt tiêu nhau. Hai lực chỉ cân bằng khi cùng đặt vào một vật. Lấy ví dụ quyển sách nằm trên bàn: trọng lực $\vec P$ (Trái Đất hút sách) và phản lực $\vec N$ (bàn đẩy sách) cùng đặt vào sách và cân bằng nhau, nhưng chúng không phải cặp lực – phản lực. Phản lực của $\vec P$ là lực sách hút Trái Đất; phản lực của $\vec N$ là lực sách ép lên bàn.

Hai vật $A$, $B$ tương tác với nhau và không chịu lực ngoài nào khác theo phương đang xét. Theo định luật III hai lực có cùng độ lớn $F$. Theo định luật II, $F = m_Aa_A = m_Ba_B$, nên

$$\frac{a_A}{a_B} = \frac{m_B}{m_A}.$$

Hai gia tốc ngược chiều, và vật nhẹ hơn thu gia tốc lớn hơn. Đây cũng là cách đo khối lượng khi chưa có cân: cho hai vật tương tác, đo hai gia tốc, rồi suy ra tỉ số khối lượng.

Nếu cả hai xuất phát từ nghỉ và tương tác trong cùng khoảng thời gian $t$ thì vận tốc tương ứng cũng có $\dfrac{v_A}{v_B} = \dfrac{m_B}{m_A}$.

• $\vec F_{AB} = -\vec F_{BA}$: cùng độ lớn, cùng giá, ngược chiều, đặt vào hai vật khác nhau, xuất hiện và mất đi đồng thời.
• Lực và phản lực không cân bằng nhau vì không cùng một vật.
• $m_Aa_A = m_Ba_B$ (độ lớn), hai gia tốc ngược chiều; $\dfrac{a_A}{a_B} = \dfrac{m_B}{m_A}$.