狭义相对论中的牛顿第三定律

8 郭胜康 1 光学系统的光焦度 1 大学物理, 1988 (11) : 89 д. B. C uB yxиH 主编 1 任宝明, 刘励和释 1 光学习题集 1 高教出版社, 198511

狭义相对论中的牛顿第三定 律 刘雅丽 衡阳高等师范专科学校物理系湖南衡阳 8 42100 ( ) 摘要 , 析 以一常见的错误为例就狭义相对论中牛顿第三定律是否成立进行分。 牛顿第三定律狭义相对论动量守恒超距作用 关键词 4 1 2 O 分类号 0 前 言 用 出 位 、 由于牛顿定律在经典力学中地作使得在狭义相对论的教学中总有学生提狭义 ,,: 吗 相对论中牛顿第三定律成立在教学中有的学生从相对论中动量守恒定律出发推导出牛顿 ? → → p d 律 书 第三定甚至于有的参考 ; 1 立 第三定律在相对论中成事实牛 推证了牛顿。上顿 , f 从 t d = 导 立 。 第三定律在相对论力学中已不再成之所以出现一些似是而非的推是对狭义相对论认识 , 的及 不全理解不深造成。然而在众多的相关的物理教材中对此问题几乎没有提。为了使 ,, 义相对理解洛仑兹时空变笔者认 对论部分教学效果更为了使学生深刻理解狭 相好论换 ,,, 为 在 手论 的析 。、 教学中将此问题讲清是极其重要本文从一错误的推导入进行分讨以实例证明牛 ,, 立 顿第三定律在相对论中不成。 错误的推 导 1 文 下面的推导摘抄于。 1 → → 中 因为牛顿力学里力定义为动量的时间变化率这个定义可直接推广到相对论即 ,,, p 。 d f = t d → → p fP 下 说明物体在外的作用其动将发生变且单位时间增加的动正好 量 这力量化 d ,,, t d → 和 f 等 。 外 力相按照动量守恒定律物体增加的动量一定有来源是由其它物体转移或付出的 ,,, → 转 fABA 者 移和付出动量的物体只能是外力的施力。就和两物体间的相互作用来说若 , → → → B 对 f 作 则 用力为 , Bf 此 。 给 内 在单位时间内交的动量就是因单位时间 , f 得到单位的动量 , → → → A B Af 量 量 则失去单位的动。又由于动量是矢所以 , ffA 。 失去动量也就是增加动量单 - → → A 位 f 量 时 间得到的动也就 是 -, fB 力 体施给 受到的反作用这种反作用力当然是物 。由 - → → A 的 。 施一反作用力 - ABfB 因 对 此对施一作用力必同时 ,, f 。 律 这就是牛顿第三定所以说牛 , A 立 顿第三定律在相对论中成。 2 讨论与分 析