反作用力

反作用力

與"作用力"相對,在力學中,力總是成對出現的,其中一個力(叫做作用力)對應的大小相等、方向相反的力叫做反作用力(reaction)。

  • 中文名稱
    反作用力
  • 自然科學
    力學

性質

牛頓第三定律

兩個物體之間的作用力和反作用力,總是大小相等,方向相反。力不能離開物體單獨存在。這便是著名的牛頓第三定律。

註意

(1)作用力和反作用力沒有主次、先後之分。同時產生、同時消失。

(2)這一對力是作用在不同物體上,不可能抵消。

(3)作用力和反作用力必須是同一性質的力。

(4)牛頓第三定律的成立與參照系無關,在非慣性系中牛頓第三定律依然成立。

(5)註意區別作用力與反作用力、平衡力。

實例

為什麽向後噴氣能將火箭推向前去? 為什麽炮彈向前運動時,炮身會向後運動?這都是作用力與反作用力原理。當物體甲給物體乙一個作用力的時候,物體乙必然同時回敬給物體甲一個反作用力;作用力與反作用力大小相等,方向相反,而且作用在同一直線上。這是自然界萬物都有的通性。我們走路的時候,將地往後蹬(作用力),地就把腳往前推(反作用力),使我們的身體前進。劃船的時候,槳將水往後推(作用力),水將槳往前反推(反作用力),從而使船能前進。同樣,往後噴射出去的燃氣反推著火箭前進。炮在發射時對炮彈施加作用力,炮彈向前運動的同時,反作用力將使炮身向後運動……

人類很早就發現了作用力與反作用力的關系。比如,我國先秦時代的墨子學派就說過"船夫用竹篙鉤岸上的木樁,木樁能反過來拽著船靠岸"後來,偉大的科學家牛頓把作用力與反作用力的原理概括成為牛頓第三運動定律

相關知識

作用力與反作用力稱為一對相互作用力

相互作用力與平衡力的比較:

相同點:大小相等、方向相反、在一條直線上。

不同點:相互作用力作用在不同物體上,不能求合力;一對平衡力作用在同一物體上,合力為0。

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《"作用力"與"反作用力"的本質區別》

----梁思武

大家經常在使用"反作用力"這個概念,但是,對于究竟應該把什麽樣的力叫做"反作用力"卻不甚了解。我們查閱了許多物理教材和詞典,都沒找到關于"反作用力"的確切定義,而隻是依照牛頓第三定律來進行描述:"兩個物體之間的作用力和反作用力總是同時存在,大小相等,方向相反,我們把其中的任意一個力叫做作用力,那麽另一個力就叫做反作用力"。

根據這個定義,就可以導出"我打你=你打我"的荒唐結果。原因就在于這個定義犯了一個嚴重的邏輯錯誤,在定義概念的過程中包含了被定義的概念。它不僅沒有反映出"反作用力"的本質屬性,而且還把"反作用力"和"反向作用力"這兩個概念混為一談,使"反作用力"的研究工作失去了意義。所以長期以來,反作用力的有關性質都末能得到大家的充分認識和利用。

那麽,究竟應該把哪些力叫做"反作用力"呢?兩個物體之間的相互作用可以分為下面兩類情況,先讓我們來分析一些具體實例,就可以看出其中的奧妙。

第一類是甲物體主動作用于乙物體,乙物體隨之被動地作用甲物體。例如人推車,馬拉車,籃球打擊地面,一個運動的鐵球碰撞另一個不動的鐵球等等。在這類情況中把甲物體對乙物體的力叫做"作用力",把乙物體對甲物體的叫做"反作用力"是比較合理的。

第二類是甲乙兩個物體都主動地作用于對方,兩個物體之間同時存在主動作用和被動作用。例如兩個人搬手勁,兩條牛頂角,兩個運動的車對撞,兩個運動的鐵球對撞等等。在這類情況中如果也把甲物體對乙物體的力叫做"作用力",把乙物體對甲物體的力叫做"反作用力"就不太合理了。因為,甲乙兩個物體之間既有主動作用于對方的力存在,也有被動作用于對方的力存在,所以,我們認為甲乙兩個物體除了受到對方的"反作用力"外,同時還受到了對方的"反向作用力"。

甲乙兩個物體之間的這兩類不同的作用所受到的力大小顯然不同,作用的效果也顯然不同。但是,現行的物理學教材把它們混為一談不加區別,明顯是違反科學規律的做法。

通過上述實例可以看出,作用力和反作用力的本質屬性完全不同。作用力總是主動地作用于物體,具有明顯的攻擊性;而反作用力卻總是被動地作用于物體,具有明顯的防御性;作用力可以不依賴反作用力的存在而存在,但是反作用力則必須依賴作用力的存在而存在。反向作用力則與作用力的性質相似,都會主動地攻擊對方,隻不過方向相反罷了。

有人就作用力與反作用力的關系作了一個形象的比喻,說它們是物體和鏡像的關系:"作用力"好比是一個物體,而"反作用力"則是這個物體在鏡子裏面的像。我們則認為這兩者關系用光線來作一個比喻更為貼切:"作用力"好比是射入的光線,而"反作用力"則是反射出來的光線。因為反射光線必須依賴入射光線的存在而存在,反射光線的強弱不僅與入射光線有關,而且還與反射光線的物體有關。反射光線的這些性質與反作用力的性質都特別相似。

根據邏輯學中定義概念的一般方法和規則,我們認為應該明確地把"反作用力"定義為:物體在受到外力作用時,被動地反抗施力物體而產生的一種應力和阻力叫做反作用力。例如物體抗拉的張力、抗壓的應力、摩擦阻力、慣性阻力、彈性阻力等等都是構成反作用力的因素。還應該明確地把"作用力"定義為:物體主動施加在另一個物體上的力叫做作用力。例如推力、拉力、壓力、吸引力、排斥力等等都是構成作用力的因素。根據這兩個定義就可以明確地界定"作用力"和"反作用力"的內涵和外延,從此以後,大家就再也不會把"作用力"和"反作用力"這兩個概念混為一談了。

作用力與反作用力之間雖然有著本質性的差別,但是,它們在一定的條件下卻可以相互轉化。例如我們在拉弓射箭時,手的拉力是作用力,弓的彈力是反作用力。當我們把手松開後,弓的彈力就變成了作用力,而箭的慣性阻力又成了反作用力。

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