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340 Years Old Newton’s Third Law Generalized: Research Paper                                    Page 27.   Words 12242  ...
28/06/2026

340 Years Old Newton’s Third Law Generalized: Research Paper
Page 27. Words 12242
For free copy of paper, send Email [email protected]

Scientific Recognition: First Part

Paper published by
(i) International Union of Pure and Applied.
https://icpe-2025.in/report-and-abstracts/.
(pp. 189-192)
(ii) Science Talks , Elsevier (Oxford)
https://doi.org/10.1016/j.sctalk.2024.100334.
(iii) American Associate of Physics Teachers
https://aapt.org/Conferences/sm2018/upload/SM18Program_Final_A.pdf.
(iv) Indian Association of Physics Teachers
https://physedn.in/jpe/article/view/16/12.
(v) Himachal Pradesh University, Shimla
http://www.isca.co.in/MATH_SCI/book/ISBN%20978-93-89817-99-7.pdf

Second Part
(Paper submitted)
(i) Office of Prime Minister of India, sent the draft paper to scientists in Bangaluru in January 2026
The scientists commented on the paper , then paper was revised.
(ii) Scientists of USA & EUROPE , read the paper completely and gave over a dozen suggestions. I revised the paper for 2 months with help of AI library .
Just few experiments are needed for rare honors to INDIA .

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Abstract
In Principia, Newton presented the third application of his Third Law and an early formulation of the coefficient of restitution to qualitatively explain rebounding bodies. The latter method is impact-based, Hertz Contact Theory addresses elastic contact deformation, Viscoelastic Theory accounts for dissipative materials, and Granular and Discrete Element Modeling describes multi-particle numerical systems used to explain rebounding bodies. Practically, all these methods employ the coefficient of restitution e to calculate Hr= e²H. However, Newton’s first method for explaining rebounding bodies has not been discussed in as much detail as his second method. The primary aim here is to discuss observations of diverse rebounding bodies on different surfaces and to formulate single mathematical equation that may quantitatively explain rebound behavior across a wide range of parameters. Newton’s Third Law of Motion is the earliest theory for qualitatively explaining rebounding bodies, yet its conventional formulation does not explicitly incorporate realistic parameters such as shape, composition, target characteristics, and other relevant factors. Thus, Newton’s Third Law is phenomenologically extended effective reaction = − [Kshape × Kcomposition × Ktarget × Kother] action. It may be used as an alternative phenomenological method to explain rebounding bodies. If all Kᵢ values are unity, then Eq. (4) reduces to Reaction = -Action. State-of-the-art experiments, including driven bead/time-crystal systems, viscous swimming (s***m motility), capsule-shaped rebound studies, and robotics, have been analyzed on the basis of the phenomenologically extended equation. Thus, the extended form provides a unified phenomenological equation for interpreting rebound phenomena and related motions across diverse physical systems in physics, engineering and mathematics.
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Conclusions
In the Principia, Newton proposed two qualitative approaches to explain rebounding bodies e.g. third application of NTL and perception of restitution of bodies. In literature, the second method has been extensively investigated and quantitatively developed through the COR, HCT, VET, DEM etc.; these existing methods, however, are often domain-specific and involve considerable theoretical or computational complexity. In this work, the third application of Newton's Third Law (first method) has been extended or generalized as effective reaction = − [Kshape × Kcomposition × Ktarget × Kother] Action, to provide a simple wider quantitative framework for describing rebounding bodies. The effective rection force is useful in explaining the Robotics, Viscous Propulsion, Active Time-Crystal Models and Yao’s rebounding experiments. The experiments within Newtonian mechanics are proposed regarding generalized form, in accordance with the established traditions of scientific progress.

Acknowledgements
The author gratefully acknowledges the encouragement and valuable comments of Professor Gordon Ramsey (President, AAPT), Dr. Stephan Crothers, and Dr. V. P. S. Awana (CSIR-NPL, New Delhi). Also, support from Dietician Anjana Sharma and financial assistance from the Fundamental Physics Society, Shimla, are gratefully acknowledged.
Total pages of paper 27
Total number of words 12242
Ajay Sharma Mobile 94184 50899
Email [email protected]

www.Newton99.com
03/03/2024

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23/04/2018

सर आइजक न्यूटन की गति के तीसरे नियम में संशोधन को प्रथम चरण को मान्यता.
न्यूटन के नियम के अनुसार प्रतिक्रिया (reaction), हमेशा क्रिया (action) के बराबर ही होती है. अजय शर्मा के संशोधित नियम के अनुसार प्रतिक्रिया (reaction), क्रिया (action) के बराबर , कम, या ज्यादा भी हो सकती है.

अन्तिम मान्यता के लिये कुछ प्रयोंगो की ज़रुरत. इस से विज्ञान का आधार हिलेगा.
न्यूटन का 312 वर्ष पुराना आधारभूत नियम कई प्रयोगों में पुरी तरह नहीं परखा गया है
न्यूटन की गति का तीसरा नियम वस्तु के आकार और विशेषताओ की अनदेखी करता है.

न्यूटन के तीसरे नियम में संशोधन नाम का शोधपत्र 105वीं इडियन साइंस कांगे्रस 2018 में फिजिकल साइसिंज की प्रोसीडिग्ज में छपा है।
प्रधानमन्त्री श्री नरेंदर मोदी से प्रार्थना, प्रयोगो के लिये सुविधाये दी जाएँ. इन प्रयोगों पर 5-7 लाख तक रुपये खर्च होंगे और 3-4 महीनों में प्रयोग पूरे हो सकते हैं. पैसा सीधा प्रयोगशाला को दिया जाये . जवाब का इंतजार है.

वैज्ञानिक चांद पर पांव रख चुके है , मंगल पर यान भेज चुके हैं .उन्होने नौवीं क्लास में पढाये जाने वाले नियम को परखने के लिये प्रयोग क्यों नहीं किये ? इसी मुद्दे को शर्मा विश्व के वैज्ञानिकों के सामने रखा है.

भाग -1 शुरूआत…..35 वर्ष पहले
19 वर्ष की आयु में, 1982 में बी.ऐस.सी (द्वितीय वर्ष) में अजय शर्मा ने क्लास रूम में फिजिक्स प्रोफैसर के सामने, 2268 वर्ष पुराने आर्किमिडीज सिद्धान्त, 312 वर्ष पुराने न्यूटन के नियमों, 113 वर्ष पुराने आइस्टीन के समीकरण में संशोधन की बात कही थी। तब से वे लगातार अपने खर्च पर शोध कार्य कर रहे हैं।
न्यूटन के तीसरे नियम में संशोधन नाम का शोधपत्र इडियन साइंस कांगे्रस 2018 में फिजिकल साइसिंज की प्रोसीडिग्ज में छपा है। यहां पर स्पष्ट दर्शाया है कि तीसरे नियम में संशोधन कैसे और क्यों होना चाहिए ? शर्मा ने अपनी छुटी और खर्च पर मणिपुर यूनिवार्सिटी में रिसर्च पेपर प्रस्तुत किया।
उन्होने वैज्ञानिकों द्वारा पूछे गए प्रश्नों के उत्तर कनाडा के General Science Journal में छपावाये ताकि सभी उन्हें पढ़ सकें। यह अन्य वैबसाईटों पर भी उपलब्ध हैं. लिक
http://www.gsjournal.net/Science-Journals/Communications-Mechanics%20/%20Electrodynamics/Download/7251
अजय शर्मा ने 31 मार्च 2018 को राष्ट्रीय स्तर की कान्फरैस में हिमाचल प्रदेश विश्वविद्यालय शिमला में भी प्रस्तुत किया है। यहां पर भी उनका शोघ पत्र क्रम संख्या ओ.पी. 24 पर प्रकाशित हुआ है।
पेशे से शिक्षक अजय शर्मा विदेशो ( अमेरिका, इंग्लैंड, रूस, जर्मनी ) आदि देशो में अपने पिता , पत्‍‌नी और अपने खर्च पर शोध पत्र प्रस्तुत कर चुके है. इससे उन्हे विदेशी वैज्ञानिकों को पास से देखने का मौका मिला और दिल से डर खतम हो गया. इस से वे निर्भीक होकर शोध करने लगे. उनकी डायटीशियन (आहरविद) पत्‍‌नी का कहना है कि 35 वर्षों मेँ उनका 99 % काम पूरा हो चुका है. बाकी 1% के लिये सरकार कै सहयोग की ज़रुरत है. इस से 134 करोड़ भारतीयों का सिर फखर से ऊपर उठेगा.इसी लिये हम दिन रात मेह्नत कर रहें हैं.

भाग -2 न्यूटन के नियम की खामियाँ . 312 वर्षों में क्यों नहीं परखा गया आधारभूत नियम
शर्मा ने कहा कि तीसरे नियम कों विश्वव्यापी माना जाता है। पर असंख्य उदाहरणों में इसे चैक ही नहीं किया गया है। बच्चों को पढ़ाया जाता है इन्हें सही मानों और पढ़ों। शर्मा ने कहा कि यदि इसे चैक किया जाए तो नियम की खामियां अपने आप जग जाहिर हो जाएगी। इस तरह भौतिक विज्ञान में अब तक क्ा सबसे बड़ा बदलाव आयेगा. प्रयोगो सें साफ हो जायेगा कि क्रिया और प्रतिक्रिया सभी अवस्थाओं में बराबर नहीं होते।
शोध के मुताबिक न्यूटन के नियम का सबसे कमजोर पहलू यह है कि नियम वस्तु के आकार और विशेषताओं ( कठोरता, लचीलापन, रबड की गेंद या स्टील की ) की अनदेखी करता हे। इसे आसानी से परखा जा सकता है।
100 ग्राम रबड़ की वस्तु गोल, अर्ध-गोलाकार, त्रिभुज, शंकु, टेढ़ी, मेढ़ी भी हो सकती है न्यूटन के मुताबिक सभी आकार की वस्तुओं के लिए प्रतिक्रिया समान होनी चाहिए। इस भवष्यिवाणी को किसी लैबोटरी में परखा ही नहीं गया है।
इसी तरह 100 ग्राम स्टील की गोल गेंद को ज़मीन पर गिरातें हैं तो वह टकरा कर ऊपर नहीं उठती है. इस तरह स्टील की गेंद की क्रिया तो रबर की गेंद के बराबर होती पर प्रतिक्रिया बराबर नहीं होती. इस तरह प्रतिक्रिया वस्तु की विशेषताओं पर भी निर्भर करती है. पर न्यूटन का नियम वस्तु कई आकर और विशेषताओं की अनदेखी करता है. यह इसकी खामी है. शर्मा के अनुसार वस्तु का आकार और विशेषताएं महत्वपूर्ण है। इसी लिए 22 वर्ष पहले नियम का उनहोने रिसर्च जरनल में संशोधन किया गया है.
वैज्ञानिक चांद पर पांव रख चुके है , मंगल पर यान भेज चुके हैं . उन्होने नौवीं क्लास में पढाये जाने वाले नियम को परखने के लिये साधारण से प्रयोग क्यों नहीं किये. इसी मुद्दे को शर्मा सामने रखा है
इस तथ्य को अंतिम रूप से दर्शाने के लिये कुछ प्रयोगों की ज़रुरत हैं जो सरकार के सह्योग से ही किये जा सकते हैं. प्रधानमन्त्री श्री नरेंदर मोदी से प्रार्थना, प्रयोगो के लिये सुविधाये दी जाएँ. इन प्रयोगों पर 5-7 लाख तक रुपये खर्च होंगे और 3-4 महीनों में प्रयोग पूरे हो सकते हैं. जवाब का इंतजार है.
भाग -3 सरकार से बार-बार प्रार्थना

केन्द्रीय विज्ञान और टैक्नोलाजी मंत्री डाॅ हर्ष वर्घन ने उनकी दो पुस्तके नैशनल अकादमी आफॅ साइसिज इंडिया को 2015 में, लगभग, तीन वर्ष पहले मूल्याकंन के लिए भेजी थी। अभी तक दोनों पुस्तकों ‘ बियोड न्यूटन एड आर्किमिडीज’ और ‘ बियोड आइस्टीन एडं E =mc2 पर रिपोर्ट का इन्तजार है। इनके न्यूटन के तीसरे नियम को भारत सरकार की वैज्ञानिक संस्थाए छानबीन के बाद पुनः कर चुकी है।
अजय शर्मा ने माननीय मुख्यमंत्री श्री जय राम ठाकुर और शिक्षा मंत्री श्री सुरेश भारद्वाज से प्रार्थना की है िक वे इस मुद्दे को माननीय प्रधानमंत्री श्री नरेन्द्र मोदी के साथ उठाये ताकि आगे कार्रवाई हो सके।
अजय शर्मा ने सरकार या किसी प्राईवेट संस्था से विनती की है कि वे प्रयोगों के कुछ लाख धनराशि मुहैया करवाये। फिर किसी इंजनीयरिग लैबोरेटरी की मदद से प्रयोग कर के न्यूटन की खामी को दर्शा कर संशोधन स्थापित किया जा सके। फिर यह पाठ्य पुस्तकों में शामिल किया जा सकता है
भाग 4 विश्व गुरू बनेगा भारत
अजय शर्मा ने कहा कि वे न्यूटन के सर्वव्यापी नियम में सिद्धांत रूप् से गल्ती दर्शा चुके हैं। अंतिम मान्यता के लिए सिर्फ कुछ प्रयोगों की आवश्यकता है।
सरकार के सहयोग से वे कुछ महीनों में इसे दर्शा सकते है। सबसे बड़ी बात यह कि यह संशोधन पूरी तरह भारत भूमि से होगा। इससे भारत को विश्व गुरू बन जायेगा। क्योंकि भारत में किया शोध विश्व के सभी स्कूलों तक पहुंचेगा।
भाग 5 न्यूटन की पुस्तक प्रिसीपिया ( 1686)
शर्मा ने न्यूटन की पुस्तक प्रिसीपिया ( 1686 ) को दर्शाते हुए कहा कि उन्होंने पृश्ट 20 पर नियम के दो उदाहरण दिये हैं। जब हम अगुली से पत्थर केा धकेलते है तो पत्थर आगे नहीं हिलता है। न्यूटन के मुताबिक अगुली द्वारा लगाया गया बल क्रिया और पत्थर द्वारा अंगुली पर लगाया गया बल प्रतिक्रिया कहलाता है। पत्थर अपनी जगह से नहीं हिलता है। इस तरह न्यूटन ने का है कि क्रिया प्रतिक्रिया के बराबर होती हैं।
पर जब कोई बच्चा पत्थर को धकेलता है तो वह आगे चला जाता है। इस के बारे में न्यूटन ने कुछ नहीं कहा। इस तरह न्यूटन का तर्क आधा अधूरा है Mobile 94184 50899 Email [email protected] www.facebook.com/ajay.pqrs
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Additional information
Some links and simple experiments (suggested) which can change the Newton’s third law of motion ( basis of science) and cause changes in text book
Various Links
National Channel (15 minutes)
https://www.youtube.com/watch?v=1RLzt6hJQA0

Over 4 Lakhs views (2minutes) Request Prime Minister
https://www.youtube.com/watch?v=n3z_Pqok3nY
Nearly 96,000 views On Newton’s Second Law of Motion ( 3 minutes)
https://www.facebook.com/insighthp/videos/vb.171368279898150/271635199871457/?type=2&theater

===============Suggested experiments ====================
In these experiments Newton’s third law is regarded as true , but will actually FAIL so Hon’ble Prime Minister is requested for funds

Observation / अवलोकन 1.
312 वर्ष पुराने “न्यूटन के तीसरे नियम” की सबसे बड़ी खामी (वस्तु के आकार की अनदेखी )
मान लो हमारे पास 100 ग्राम भार की रबड़ की अलग-अलग आकार की वस्तुए है। वस्तुओं के आकार गोल, अर्धगोलाकार, त्रिभुज, शंकु, स्पाट ( फ्लैट) या टेढ़े मेढ़े भी हो सकते है। इन सब वस्तुओं को फर्श पर या दीवार पर एक जैसी स्थितियों में फैकते है।क्योकि वस्तुओं के भार बराबर है तो क्रिया (Action) भी बराबर होगी।
यदि हम गोल रबड़ की गेंद को 1 मीटर उचाई से गिराते है तो वह टकराकर 1 मीटर तक वापिस आ जाती है इस तरह क्रिया (Action) या प्रतिक्रिया (Reaction) बराबर विपरीत दिशा हुए। यहां न्यूटन का नियम सही है।
यदि हम भिन्न-2 आकार की रबड़ की वस्तुओं को (100 ग्राम भार) उसी अवस्था में गिराते है या दीवार पर एक जैसी स्थितियों में फैकते है। तो ये वस्तुए धीरे-धीरे वापिस आती है। इस तरह क्रिया तो बराबर है (जितनी गोल गेंद की थी) पर प्रतिक्रिया कम है। यहां पर न्यूटन का नियम सही नहीं हुआ। इस तरह क्रिया और प्रतिक्रिया सभी अवस्थाओं में बराबर नही होती जो न्यूटन के नियम के खिलाफ है। ये प्रयोग न तो न्यूटन ने किये, न किसी अन्य वैज्ञानिक ने और न ही इनका उल्लेख किसी पुस्तक में किया गया है। इसी लिए 22 वर्ष पहले नियम का उनहोने रिसर्च जरनल में संशोधन किया गया है

Observation / अवलोकन 2. समान भार (100 ग्राम) की लोहे गोली और रबड़ की गेंद
312 वर्ष पुराने “न्यूटन के तीसरे नियम” की सबसे बड़ी खामी (वस्तु की विशेषताओं अनदेखी )

मान लो हम दोनों को 1 मीटर कि उंचाइ से फर्श पर गिराते हैं. दोनों की क्रिया (Action) बराबर होती है. पर रबड़ की गेंद टकराकर 1 मीटर तक वापिस आ जाती है, इस तरह रबड़ कि गेंद की प्रतिक्रिया (reaction) भी बराबर होती हैं. इस तरह न्यूटन का नियम ठीक हुआ.
पर लोहे की गोली वापिस टकरा कर वपिस नहीं आती है. इस तरह प्रतिक्रिया (reaction) कम हुयी. इस तरह न्यूटन का तीसरा नियम यहाँ ठीक नहीं है. इस तरह प्रतिक्रिया (reaction) बस्तु के गुणों पर भी निर्भर करती है. न्यूटन का तीसरा नियम बस्तु के गुणों और आकार की अनदेखी करता है. इस तरह न्यूटन का तीसरा नियम यह अधूरा है. इस लिये इस का संशोधन किया गया है. संसोधन से नियम सम्पूर्ण (complete ) हॉ जाता है. इस प्रयोग को
इन सब अवलोकनों (observations) की व्याख्या अजय शर्मा के संशोधित नियम द्वारा की जा सकती है
अजय शर्मा के संशोधित नियम के अनुसार प्रतिक्रिया (reaction), क्रिया (action) के बराबर , कम, या ज्यादा भी हो सकती है. न्यूटन के नियम के अनुसार प्रतिक्रिया (reaction), हमेशा क्रिया (action) के बराबर ही होती है.

अजय शर्मा का लगभग 3 मिनट का वीडियो (about shape of body)
https://www.youtube.com/watch?v=2CDTYSVtPXk&t=44s
अजय शर्मा का लगभग 3 मिनट का वीडियो (about properties of TARGET)
https://www.youtube.com/edit?video_id=xSyzjDObRmo&video_referrer=watch

Mobile 94184 50899 Email [email protected] www.facebook.com/ajay.pqrs
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31/03/2018

Answers to Questions asked about Generalization (extension/improvement) of ‘Newton’s Third Law of Motion’ by various scientists in 105th Indian Science Congress 2018 (16-20 March) held at Manipur University, Imphal, INDIA.
I am highly indebted to organizers of the Indian Science Congress 2018 and Sectional President, Physical Sciences Professor Manisha Gupta for providing me opportunity to present the paper.
Ajay Sharma, author, Email [email protected] Mobile 94184 50899
The question are suitably arranged for understanding and expression.
Link to Newton’s Principia
Newton , Isaac Mathematical Principles of Natural Philosophy (printed for Benjamin Motte, Middle Temple Gate , London) pp.19-20, 1727 , translated by Andrew Motte from the Latin.
http://books.google.co.in/books?id=Tm0FAAAAQAAJ&pg=PA1&redir_esc=y =onepage&q&f=false
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Q1 How do you say Newton’s third law is incomplete whereas scientists feel it is experimentally confirmed?

Ajay Sharma: Yes, Newton’s law is established in many cases. It is regarded as true ALL other cases, but without quantitative experiments in many cases. The third example of Newton’s third law of motion is qualitative. Newton stated applications of third law in third example without any equation. Its critical analysis reveals many things.
Earlier we understood that there are 3 or 5 planets in solar system, sometimes we say it 8 or 9 or 10. The number varies with investigations. Similarly investigation of the third law compels us to say it is incomplete not completely studied yet. There are so many examples when law is applicable but not studied quantitatively in existing literature.
I requested ISRO and NASA number of times, please give me information about ‘loss in mass’ / ‘ejected mass’ and ‘velocity of rocket’ at any instant as it involves third law. But the information was neither given by ISRO nor by NASA. Unless such quantitative information is not available, no quantitative conclusions can be finally drawn about third law in this regard.
We can otherwise check it ….keep a toy gun at table, fire bullet from gun (specifically by electronic methods) …note the forward momentum of bullet and backward momentum of gun.
Both must be equal, this experiment is NOT reported anywhere QUANTITATIVELY. Electronic toys move without any backward emissions. NASA has reported peer review experiments in EM Drive where engine moves forward without recoil i.e. reaction less device is confirmed in 2016. Thus in many respects the law is qualitative and philosophical.
Q2. What is the basis of generalization of Newton’s Third Law of Motion?

Ajay Sharma: The law is stated for all bodies but true for ideal projectile (say ball) and ideal target (say wall). The weird characteristics and shapes of projectile and target are ignored. Newton’s law is applicable for all bodies of characteristics and different shapes i.e. universally.
Various bodies: wool, wood, cloth, spring, steel, rubber, clay, kneaded flour, chewing gum, sponge, typical plastic, porous material, air / fluid filled artifact, etc.
Characteristics of bodies: inherent composition, nature, characteristics, flexibility, elasticity, plasticity, rigidity, magnitude, shape, size, distinctiveness of interacting bodies or mode of interactions, and other relevant factors.
Shapes of bodies: Spherical, semi-spherical, triangular , square , cone, long pipe, irregular etc
The action must be equal to reaction, but without quantitative experiments law is regarded as true
Drop a rubber and steel balls of mass 0.1kg , the rubber ball rebounds but steel ball does not.
Q3. What shapes and characteristics Newton justified the third law in the Principia?

Ajay Sharma: Newton applied third law of motion in general way without mentioning SHAPES and CHARACTERISTICS. So it (action =reaction, universally) is true for all shapes and characteristics. In first two examples as given in the Principia at page 20 are

(i) Let finger pushes stone, it does not move. Newton stated action of the finger is equal to reaction of the stone (Action =Reaction). When force is applied then self adjusting force of friction (fr = µ R = µ mg) acts. The limiting force of friction becomes equal to applied force (action in Newton’s law) when body is at rest but at verge of moving. Newton did not address it.
Galileo states in frictionless (fr =0 as µ =0) surface body when once set in motion, will uniformly keep on moving. Thus coefficient of friction is equally important. Newton related reaction with external push or pull and did not mention about uniform motion of body on frictionless surface, and presence of friction. Initially laws of friction were given empirically by Leonardo in 1493; further laws were rediscovered and elaborated by Amontons in 1699.

(ii) Let stone is pulled by horse, the stone does not move. Thus Newton has expressed action (push or pull i.e. force) applied on stone by finger or horse. The reaction is due to stone. Newton stated both are equal, Action= - Reaction.
These are only two examples given by Newton and law is regarded as universally true. In these two examples Newton expressed action and reaction in terms of push or pull (force).

(iii) In third example, Newton described collisions but qualitatively. It follows from third example that action and reaction can be measured in terms of velocity.
About Target
Q.4 Does target also affect reaction? Action is same in many cases. The reaction is inherently caused when projectile (first body) interacts with target (other body).

Ajay Sharma: Newton stated for every action there is equal and opposite reaction (when projectile and target interact). Newton should have mentioned about properties of target, as numerous number of targets are possible with weird characteristics. For same action, reaction cannot be same for every target (possessing different properties).
(i) When a rubber ball of mass (0.1kg) is thrown at the concrete wall. It rebounds, such that action = reaction
(ii) When the same rubber ball is hit on the cardboard with same action (depends on mass) , then it does not rebound as in case of concrete ball. The card board may be broken or torn.
Thus Newton should have mentioned the characteristics of target and projectile. Also Descartes third law of motion given in 1650 in the book Principles of Philosophy, points out about characteristics of target.
Further characteristics of target are taken in account in mathematical equations of one dimensional elastic collisions. Thus we find that characteristics of target were taken in account in understanding of collisions, before and after Newton. But Newton blatantly ignored the same.
About Action and Reaction
Q.5 How do you understand ACTION in Newton’s Law?

Ajay Sharma: In first two examples Newton meant action and reaction as push or pull i.e. force. In the third example, Newton represented action and reaction in terms of velocity.
Action directly depends on mass.
If we have bodies of SAME MASS (0.1 kg, say) but of different SHAPES (as defined in Question 2), pushed with same velocity then action is same. If velocity = uniform, acceleration =0 . Further S =Vt, the time t can be calculated to reach at target or rebound to original point.
Whereas when bodies of different shapes but of same mass are dropped on the surface of the earth then they fall with same acceleration (variable velocity) due to gravity i.e. 9.8 m/s2 or weight mg or force,
However the body of double, triple or quadruple mass have double triple or quadruple force (2mg, 3mg, 4mg). When a body (irrespective of mass) falls from rest (u=0), then when it just touches the ground it has velocity, v = = 4.23m/s

Q.6 How do you understand REACTION in Newton’s Law?

Ajay Sharma: According to third law reaction is inherent and natural when one body acts on the other. If a ball is dropped from height 1m on the floor, then it rises to same height in same time, then is reaction is same.
Similarly if a body is pushed on the wall then it is action, if the body returns to same point in same time, then reaction is same. According to the law action and reaction are UNIVERSALLY equal. The reaction is also measured in terms of force and velocity which arise after interaction of projectile and target.
Newton gave philosophical and qualitative interpretation of the law as he did not quantitatively measure action and reaction in terms of physical quantities due to lack of mathematical and conceptual basis existing at that time.

Q.7 You have been stressing the SHAPE of body leads to deviation from the third law?
Ajay Sharma: Yes it is true.
(i) If you drop a spherical rubber ball (say mass 0.1kg) on the ground or horizontally push or throw it on the wall it strikes target in time t. It rebounds to original point in the same time, t then
Action =Reaction (Newton’s third law holds good).

(ii) If bodies of same mass (0.1kg) and material (rubber) are dropped on the same ground or pushed towards the same wall. But SHAPES are different e.g. semi spherical, triangle, square, cone, long thin pipe, twisted or arbitrary shapes. Then they do not rebound to same point, as reactions are different.
Thus for bodies of same material (rubber) and mass (0.1kg) posses different reactions due to different shapes. Thus reaction varies with SHAPE as other factors are precisely same. Had all bodies been risen to same height irrespective of SHAPE, then reaction would have been SAME, there would have been no need for discussion.

Q.8 Newton’s third law states it is universally true for all bodies irrespective of shape and characteristics of bodies. How do you say that the CHARACTERISTICS of bodies play significant role in this regard?
Ajay Sharma: Newton stated the law in general way, for all bodies having weird characteristics. But did not discuss the issue experimentally. Newton did not change this perception right from first edition (1686) of the Principia in third edition in 1726 i.e. in 40 years. Thus universal equality of action and reaction are independent of shape of body and its characteristics. But it is not experimentally true.
Consider bodies of mass 100gm having different bodies may be of different inherent composition, nature, characteristics, flexibility, elasticity, plasticity, rigidity, magnitude, distinctiveness of interacting bodies, shape, size or mode of interactions, and other relevant factors etc. In spring balance, the spring used is of specific type NOT any ordinary type, thus characteristics are important.
Further bodies may be different materials e.g. wool, wood, cloth, spring, steel, rubber, wool, clay, kneaded flour, chewing gum, sponge, typical plastic, porous material, air / fluid filled artifact. In no way reaction is same in all cases as stated by Newton. If the experiments are conducted even at gross level, then action is not precisely equal to reaction UNIVERSALLY. Thus third law is violated.
Drop a rubber and steel balls of mass 0.1kg , the rubber ball rebounds but steel ball does not.

Elastic collisions on one dimensions
Q.9 You are applying Newton’s third law of motion for elastic collisions in one dimensions. Is it correct?
Ajay Sharma: Yes, scientists are already applying the third law of motion in one dimensional elastic collisions. I quote one case from the general equation, when mass of target is very-2 greater than that of projectile, and target is rest , then we get
initial velocity of projectile = - final velocity of projectile
Action =-Reaction (Third law is obeyed)
There are numerous such cases depending upon masses of projectiles and targets; and their velocities have to be experimentally determined yet. In such cases in these equations the characteristics and shapes of bodies play significant role, as in Newton’s third law of motion.

In third examples Newton applied the law for colliding bodies. But no equations were given by Newton as there was no tradition for writing equations at that time.
The conservation laws were defined after Newton. The kinetic energy, work were defined in 1829 by Coriolis . So it became feasible for writing equation of colliding bodies (which Newton described in terms of change in momentum), but in elastic collisions the equation for colliding bodies are written in terms of conservation of momentum and kinetic energy. Under certain conditions both types of equations give similar results and in both cases shape and characteristics of bodies play significant role.

Q 10 What would be impact of generalization of Newton’s third law of motion on science/physics?
Ajay Sharma: Firstly science is not static body, it is dynamic. The paper simply extends third law of motion to explain those examples where it is applicable but not quantitatively checked. Newton’s law states shapes, characteristics etc. of projectile and target are INSIGNIFICANT, but their impact may be very significant. It does not refute the law from roots, it simply suggests experiments where law is regarded as true but not confirmed.
This discussion simply implies critical analysis of SHAPES and CHARACTERISTICS of bodies has not been carried out in numerous cases. It follows that the same is true for equations of one dimensional elastic collisions which involves conservation of linear momentum and kinetic energy.
The significant aspect is that same equations can be experimentally put to test in classic mechanics which has far reaching importance in basic laws of science.
Thus there is generalization of laws from idealization.

Comments suggestions for improvement are humbly requested (full paper pp.26 attached) : Ajay Sharma, author : Email [email protected] Mobile 0091 94184 50899

Isaac Newton's The Mathematical Principles of Natural Philosophy translated by Andrew Motte and published in two volumes in 1729 remains the first and only translation of Newton's Philosophia naturalis principia mathematica, which was first published in London in 1687. As the most famous work in the...

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