нарушение 3 закона ньютона

Сообщение №22715 от queque 06 июля 2003 г. 14:48
Тема: нарушение 3 закона ньютона

Вспомним про закон Био-Савара-Лапласа.
Он же ведь противоречит 3-му закону Ньютона что действие равно противодействию!
Как с этим быть?
Смотрите, там элемент тока I действует на элемент тока J с силой
(mu0/4п)* J x ( I x r )/r^3

а элемент тока J действует на элемент тока I с силой
(mu0/4п)* I x ( J x r )/r^3

а эти силы неравные!

Что будем делать???


Отклики на это сообщение:

> Вспомним про закон Био-Савара-Лапласа.
> Он же ведь противоречит 3-му закону Ньютона что действие равно противодействию!
> Как с этим быть?
> Смотрите, там элемент тока I действует на элемент тока J с силой
> (mu0/4п)* J x ( I x r )/r^3

> а элемент тока J действует на элемент тока I с силой
> (mu0/4п)* I x ( J x r )/r^3

> а эти силы неравные!

> Что будем делать???

Ничего не будем делать. Третий закон здесь действительно нарушается. Таких примеров можно привести много.


> > Вспомним про закон Био-Савара-Лапласа.

> Ничего не будем делать. Третий закон здесь действительно нарушается. Таких примеров можно привести много.

Мне понравился Ваш комментарий своей краткостью. Действительно, электродинамика в своей аксиоматической форме никакого отношения к ньютоновой механике не имеет. С какой стати в ней должны выполняться законы последней? Тем не менее, в физике в целом эти концепции синтезированы в нечто целое. И в рамках этого целого выполняются и закон Био-Савара-Лапласа, и третий закон Ньютона. Просто нужно вспомнить, что в реальной задаче речь никогда не может идти о чистом взаимодействии между точечными элементами с током: элемент с током создает магнитное поле и взаимодействует с НИМ, а не непосредственно с другим элементом.

Если мы учтем, что элемент с током неизбежно является частью длинного проводника, что все эти элементы создают магнитное поле и все они с ним взаимодействуют, то мы сможем убедиться, что в стационарной задаче каждый элемент передает полю ровно такой же импульс, который теряет сам (а это и есть третий закон Ньютона). Чтобы это работало, в современной версии электродинамики соответствующим образом введено определение энергии-импульса электромагнитного поля. Так что выполнение третьего закона Ньютона можно продемонстрировать формулами электродинамики: в общем случае, а не в абстрактной нереализуемой ситуации, когда токи текут только в двух точках и больше нигде.

http://e-pros.narod.ru



> Как с этим быть?
> Смотрите, там элемент тока I действует на элемент тока J с силой
> (mu0/4п)* J x ( I x r )/r^3

> а элемент тока J действует на элемент тока I с силой
> (mu0/4п)* I x ( J x r )/r^3

> а эти силы неравные!

А все ли силы учтены? Приравняйте силы на I и J и ищите недостающую силу.
З-ны сохранения обойти нельзя - это научно медицинский факт как говорил О.Бендер.
Ваш Д.


Да, мне тоже вспомнилось это объяснение. И было остался доволен им. Но всё-таки мне кажется странны то, что закон нарушается. Никаких неприятных "фокусов" из этого не может получиться?


> Да, мне тоже вспомнилось это объяснение. И было остался доволен им. Но всё-таки мне кажется странны то, что закон нарушается. Никаких неприятных "фокусов" из этого не может получиться?

Почему нарушается? Ничего вроде не нарушается: заряды движутся, следовательно поле тоже движется. Поток импульса поля и дает недостающую для полного баланса компонентy силы (сила - это изменение импульса F=dp/dt).


> > Да, мне тоже вспомнилось это объяснение. И было остался доволен им. Но всё-таки мне кажется странны то, что закон нарушается. Никаких неприятных "фокусов" из этого не может получиться?

> Почему нарушается? Ничего вроде не нарушается: заряды движутся, следовательно поле тоже движется. Поток импульса поля и дает недостающую для полного баланса компонентy силы (сила - это изменение импульса F=dp/dt).

Ах вон оно что! То бишь хоть сила действия и противодействия для участков проводников не равна - это не противоречит 3-му закону потому, что он предполагает лишь 2 взаимодействующих тела, а у нас - 3: 2 проводника с током и поле?! Ведь нас не удивляет то, что если бы во взаимодействии участвовало три "обычных" тела, а не два, то для любой пары из них действие не было бы равно противодействию!


> Ах вон оно что! То бишь хоть сила действия и противодействия для участков проводников не равна - это не противоречит 3-му закону потому, что он предполагает лишь 2 взаимодействующих тела, а у нас - 3: 2 проводника с током и поле?! Ведь нас не удивляет то, что если бы во взаимодействии участвовало три "обычных" тела, а не два, то для любой пары из них действие не было бы равно противодействию!

Каждый из проводников непосредственно взаимодействует только с полем. При этом для обоих взаимодействий сохраняется 3 закон: какой импульс приобретает проводник, такой же приобретает и поле. Если бы кроме этих двух участков проводников ничего не было, это бы означало, что суммарный импульс поля со временем бы менялся, т.е. ситуация явно нестационарная. Это действительно так: ток не может все время течь только в одной точке. Но поскольку существуют и другие участки того и другого провода, происходит также обмен импульсом между полем и ними. В целом потоки импульса в стационарной задаче таковы, что поле его не приобретает и не теряет, а проводники в целом действуют друг на друга с одинаковой силой.

http://e-pros.narod.ru


> Вспомним про закон Био-Савара-Лапласа.
> Он же ведь противоречит 3-му закону Ньютона что действие равно противодействию!
> Как с этим быть?
> Смотрите, там элемент тока I действует на элемент тока J с силой
> (mu0/4п)* J x ( I x r )/r^3

> а элемент тока J действует на элемент тока I с силой
> (mu0/4п)* I x ( J x r )/r^3

> а эти силы неравные!

> Что будем делать???

Близкий пример рассмотрен в 6 томе (Электродинамика) Фейнмановских лекций по физике на стр. 270, правда в виде взаимодействия движущихся зарядов, но по сути это одно и то же. Ответ на парадокс дается на стр. 303, правда в общих словах.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100