張三慧
(清華大學物理系 北京 100084)
編輯部:
《物理通報》2010年第5期第63頁,關于牛頓第三定律的文章可能不妥.其所引參考文獻第一款為拙作教材片段.因此寫此稿給編輯部,請審查.
該文結論新穎,謂第三定律不獨立,可以由第二定律演繹得出.其基本論證是該文第1.1節.在分析一無相對運動而相互接觸的二質點系統時,對每個質點和組合系統分別列出F(合力)=ma方程.然后合并前兩個方程,在與對組合系統列出的方程對比就得出了作用等于反作用的結果.這就是作者所謂的“演繹”.
按,牛頓定律是關于質點運動的定律.在應用于分析質點系的運動時,正確步驟應是先對各質點列出定律式然后對所列各式聯立求解.該文未遵守此步驟,而是過早地對組合系統直接列出了F(合外力)=(ma+mb)a,完全不考慮各質點所受系統的內力.實際上是認為內力的合力是零了.既然已經認為并使用了合內力是零,即(Fab+Fba)=0了,自然就毫無疑問地會得出Fab=-Fba.在這里是應用牛頓定律方法不當而招致了邏輯上的錯誤,并不是甚么演繹方法!
再者,該文通過上述自造單例(個案)就想得出關于普遍的第三定律的結論.邏輯上也是通不過的!這種個案歸納法給出的怕也只是主觀臆斷吧!
該文的結論寫道:“(2)確認牛頓第三定律不再是基礎定律而具有可演繹性的好處,是我們能夠用正確的方法確定作用力與反作用力之間的關系,避免對客觀事物的主觀臆斷和誤判.”這個結論我真看不出何意和何所指!
關于第三定律能適用的參考系.該文所列參考文獻第一本的第44頁有:“最后應該指出,牛頓第二定律和第三定律只適用于慣性參考系,這一點后面2.5節還將做較詳細的論述.”第2.5節中在介紹非慣性系的意義之后,指出,在非慣性系中應用牛頓第二定律時須引入物體普遍都受到的慣性力的概念.緊接著就指出,慣性力只是參考系的非慣性運動的表觀顯示,或者說物體的慣性在非慣性系中的表現.它不是物體間的相互作用,也沒有反作用力.這幾句話說明,這種力不符合第三定律的要求.但它又是在非慣性系中物體普遍受的力.因此我們說,牛頓第三定律在非慣性系中不適用.這樣下結論我想是可以的!不知該文作者意見如何?