诚问:牛顿的第三定律解说
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发布时间：2022-04-22 22:53
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时间：2022-04-26 13:13
内容 两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。 即 F1＝－F2（N=N‘） ①力的作用是相互的。同时出现，同时消失。 ②相互作用力一定是相同性质的力 ③作用力和反作用力作用在两个物体上，产生的作用不能相互抵消。 ④作用力也可以叫做反作用力，只是选择的参照物不同 ⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上，所以不能求合力 说明 要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。 而且同时产生同时消失，性质（重力，弹力，摩擦力等等）相同。 注意 （1）作用力和反作用力是没有主次、先后之分 [1] 。同时产生、同时消失。 （2）这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。 （3）作用力和反作用力必须是同一性质的力。 （4）与参照系无关。 [编辑本段]相互作用力和平衡力的区别 ①相互作用力是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上、且在同一直线上的力；两个力的性质是相同的。 ②平衡力是作用在同一个物体上的两个力，大小相同、方向相反，并且作用在同一直线上。两个力的性质可以是不同的。 ③相互平衡的两个力可以单独存在，但相互作用力同时产生，同时消失 ④相互作用力只涉及两个物体（施力物体同时也是受力物体），而平衡力要涉及三个物体（两个施力物体和一个受力物体） ⑤相互作用力分别作用在两个物体上，而平衡力共同作用在一个物体上 ⑥相互作用力没有合力，平衡力合力为零 ⑦相互作用力具有各自的作用效果，平衡力具有共同的作用效果 根据力的性质，可以将它们分成弹性力、摩擦力、万有引力等，物体间的作用力和反作用力总是属于同一性质的力。对于一对作用力与反作用力，不能说一个力是起因，而另一个力是结果。两个力中的任何一个都可以被认为是作用力，而另一个相对于它就成为反作用力。 牛顿第三定律是研究质点系运动规律的基础，一般来说它只对接触物体成立。由第三定律可知，当两个物体不受外力作用而只有相互之间作用时，它们的总动量变化为零，既动量守恒。把这一结论推广到有多个物体组成的系统，就是更加普遍适用的动量守恒定律，它比牛顿第三定律适用范围更广，适用于从低速到高速，从宏观到微观各个物理领域和各种相互作用。对于相隔一定距离通过场以有限速度产生的物体之间的相互作用，例如引力相互作用和磁力相互作用，要考虑推迟效应。其中引力相互作用，由于客观物体的运动速度远小于光速，且目前的实际观测并未发现推迟效应带来的影响，因此一般假定引力相互作用遵从牛顿第三定律。对于磁场相互作用，例如静止电荷之间的电场力作用，由于推迟效应可以忽略，牛顿第三定律仍可适用。而某些电磁相互作用如运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律不适应，而要代之以更普遍适用的动量守恒定律。 [编辑本段]牛顿第三定律-适用范围 牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要时间来传递它们之间的相互作用．也就是说相互作用以无穷大的速度传递。 除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用。如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。 在这种情况下，牛顿从实验中发现了第三定律．“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线，彼此作用于对方，并且同时产生，性质相同，这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容．而且，在一定范围内，牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的。 [编辑本段]电磁作用 但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展，19世纪发现了电与磁之间的联系，建立了电场、磁场的概念；除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外，发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动电荷之间存在相互作用．在对电磁现象研究的基础上，麦克斯韦（1831－1879）在1855～1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论，发现电磁作用是通过电磁场。 以有限的速度（光速c）来传递的，后来为电磁波的发现所证实。 物理学的深入发展，暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的．如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向，静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适用的话，那么，对于运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律就不适用了。 实验证明：对于以电磁场为媒介传递的近距作用，总存在着时间的推迟．对于存在推迟效应的相互作用，牛顿第三定律显然是不适用的。实际上，只有对于沿着二物连线方向的作用（称为有心力），并可以不计这种作用传递时间（即可看做直接的超距作用）的场合中，牛顿第三定律才有效。 但是在牛顿力学体系中，与第三定律密切相关的动量守恒定律，却是一个普遍的自然规律．在有电磁相互作用参与的情况下，动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量；从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒，从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。
