K 2012. máj. 17. ideg. T 15. 3001

Egy sziklatömb fekszik a talajon. Természetesen hat rá a Föld gravitációs ereje. Mit mondhatunk ezen erő ellenerejéről?

 A)  A gravitációs erő ellenereje az az erő, amivel a szikla a Földet vonzza. 

 B)  A gravitációs erő ellenereje a sziklatömb súlya. 

 C)  A gravitációs erő ellenereje a talaj által kifejtett nyomóerő, amely a sziklát tartja. 

 A)  A gravitációs erő ellenereje az az erő, amivel a szikla a Földet vonzza. 

 B)  A gravitációs erő ellenereje a sziklatömb súlya. 

 C)  A gravitációs erő ellenereje a talaj által kifejtett nyomóerő, amely a sziklát tartja. 

A Newton III. törvényében szereplő erő és ellenerő olyan viszonyban vannak, hogy "szerepcsere" van közöttük abból a szempontból, hogy ki hat kire. Ha a Föld, mint égitest gravitációs erőt fejt ki a sziklatömbre, akkor ennek az erőnek az erő-ellenerő párja biztosan egy olyan gravitációs erő, melyet a sziklatömb fejt ki a Földre, mint égitestre. Mivel a szikla által kifejtett gravitációs erő a Föld minden egyes atomjára hat, ezért ennek a sok-sok kis gravitációs erőnek a vektori összegét a Föld tömegközéppontjába szokás berajzolni, mint az erő támadáspontjába. Vagyis ábrázolva egy ("kanadai" óriási) sziklára ható gravitációs erőt és annak erő-ellenerő párját.  
 

Felmerülhet bennünk, hogy a Föld által a sziklára ható gravitációs erő ellenereje esetleg lehetne az az erő, mellyel a talaj felfelé nyomja, tartja a sziklát. Ugyanis erre a tartóerőre fennáll, hogy "ugyanolyan nagyságú és ellentétes irányú" az eredeti erővel összevetve, ahogyan az erő-ellenerő pároknál van. Amiatt nem helyes ez a gondolat, mert a Föld által a sziklára kifejtett erő egy ún. tömegerő (azaz a szikla minden egyes kis darabkájára, atomjára egyaránt hat; néha "térfogati erő"-nek is hívják), ezzel szemben a talaj által a sziklára kifejtett (felfelé irányuló) tartóerő ezzel egy ún. felületi erő. Más típusú kölcsönhatások erői. A talaj által a sziklára kifejtett tartóerőnek az erő-ellenerő párja az az erő (a szereplcserének megfelelően), amivel a szikla nyomja a talajt. Ezt egyéb súlynak (súlyerőnek) szokás nevezni.

Tehát a szikla és a Föld között van egy gravitációs természetű erő-ellenerő pár is (amik tömegerők), és van egy felületi típusú erő-ellenerő pár is (a sziklára ható tartóerő és a szikla súlyereje).