第一章力學的基本定律 1.7一條難懂的定律

第一章力學的基本定律 1.7一條難懂的定律

　　力學的三條基本定律里，大概要算第三條所謂作用和反作用定律最使人疑惑不解了。大家都知道這條定律，甚至在某種情況下也會正確地應用它，可是很少有人能夠完全明了它的意義。讀者當中也許有人是一下子就懂得它的，——可是我得承認，我從初次和它相識起，過了十年，才完全理解它。

　　我曾經(jīng)和許多人討論過這條定律，也曾經(jīng)不止一次地看出，人們對這條定律的正確性的承認，都是有保留的。他們認為，這條定律對靜止的物體說來，毫無疑問是正確的，但是不懂得怎樣把它應用到運動物體的相互作用上……這條定律說，作用永遠等于方向相反的反作用，這就是說，如果馬拉車子，那末車子也用同樣大的力量往后拉馬。可是這時候車子就應該停在原來地方不動才對，為什么它還是向前走呢？這兩個力量如果是相等的，為什么它們不互相抵消呢？

　　一般人對于這條定律的懷疑就是這樣。那末，這條定律是不可靠的嗎？不，定律毫無疑問是可靠的；不過我們沒有正確地理解它。兩個力沒有互相抵消掉，只是因為它們是加在不同物體上的緣故：一個力加在車上，一個力加在馬上。兩個力是一樣大，沒有錯，——可是，難道說一樣大的力永遠會產(chǎn)生一樣大的作用嗎？難道說一樣大的力能夠使隨便什么物體得到一樣大的加速度嗎？難道說，力對物體的作用是和物體本身，和物體的“抵抗力”的大小沒有關系的嗎？

　　如果想到了這些，那末，車子雖然在用同樣大小的力量向后拉馬，而馬還能拉著車走的原因就很容易明白了。作用在車子上的力和作用在馬身上的力在每一瞬間都是相等的；但是，車有輪子，可以自由移動位置，而馬卻堅定地立足在地面上，因此，車子只好跟著馬走。可以再想一想，如果車對馬的動力不起反作用，那末，……不用馬也就行了，用一個極小的力量也就能拉著車走了�？墒鞘聦嵣�，要克服車的反作用，還是非馬不可。

　　如果把這條定律的通常所用的簡短形式“作用等于反作用”改成譬如說“作用力等于反作用力”，那末也許能使大家更容易理解，也少產(chǎn)生些疑問。因為這里相等的只是力。至于作用（如果象平常那樣，把“力的作用”理解成物體的位置移動），因為受力的物體不同，一般是不會相等的。

　　當北極的冰緊擠住“切留斯金”號船身的時候，它的舷也同樣用相等的力壓在冰上。至于發(fā)生慘劇，那是因為強大的冰塊抵住了船殼的壓力，沒有被壓碎；可是船身呢，雖然是鋼做的，卻不是實心的，所以經(jīng)受不住這種壓力，到底被冰壓壞了。

　　物體落下的時候，當然也服從作用等于反作用的定律，雖然這兩方面的力不是一下子就看得出來的。蘋果落到地上，是因為地球在吸引它；可是蘋果也在用完全相等的力吸引地球。嚴格地說，蘋果和地球是在彼此相向地落下，不過落下的速度，在蘋果方面和在地球方面是大不相同的。兩個同樣大小的相互吸引力，使蘋果得到了每秒每秒10米的加速度，而地球呢——它的質量比蘋果大幾倍，它得到的加速度也只有蘋果得到的幾分之一。地球的質量比蘋果的大無數(shù)倍，因此，地球向蘋果的移動便小到不能再小，實際上只能算做零。所以我們說蘋果落到地上，而不說“蘋果和地球彼此相向地落下”①，就是這個道理。

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