作用反作用について・・

質問

ある点電荷に働く静電気力をもとめる問題の解答で「作用反作用」を使って解答してあったのですが・・教科書や参考書で作用反作用を使って解いてある問題を見たことがなかったのですが・・電気のところでも作用反作用は使えるものなんですか？？

回答No.6

eiectron · ベストアンサー

こんにちわ
整理した基本的な話をします。
力とは何か。の一言になります。重さを持ったものに加速度を生じさせるもの、というニュートンの重力の認識から始まった（気がついて、数量表現が可能になった）と言えます。センター試験に出たと言いますから、ニュートン力学のＮＯ１，Ｎｏ２法則の基本でよいと思います。
　と言う事は、相対性理論により速度で重さ（質量）が変わるようですし、第一質量の正体は何かわかっていないのです。研究中というようです。
　このこと考えて分かる様に、現状、で可能な限り、
人間の知恵で、現実の自然現象を、老若男女、小学生、大学生、博士、技術者の区別に関係なく、その説明文通りに実行すると、いつでも、何処でも、同じ現象を再現できるし、同じ物を作れると言う、暗記する説明文（記憶するための）を言い当てる、又は発見する。しかないのです。
　別な言葉で、ありのままの自然現象を人間の言葉で大雑把に近似的に等価変換していくしかない、と言う事です。
この集まリが科学知識（自然科学の略）であり、物理学知識です。
　この説明文を言い当てるのに努力している人を科学者と呼んでいます。
　数式も言葉の記号化したもの（説明文簡略化した近似的なもの）です。数的にはっきり具体化する設計製作に必要とされます。具体的に実感したい人にはある程度必要です。センター試験は実感を持つためといえます。
　回答を見れば、どんな考えをしている人か分りますが、この質問では分りません。

　私は、作用反作用は、力が接触した瞬間に発生する言葉と解釈しています。学校の先生もニュートンの受け売りですからどの程度理解していて説明してくれているか分りません。
　私は、物体の弾性衝突、非弾性衝突、離れた所に存在する重さを持つ２つの物体に働く、距離の２乗に反比例して働く吸引力（宇宙の星間に働く、地球上では重力と言う）、という力があります。そして離れた２つの電荷の間に働く静電気の間に働く力、と磁気の力があります。

　荷電粒子間の力は、一般的に1個1個で数えられない事と、電荷の分布の状態、密度の多様性から考え、実用的観点から、空間に透明な力が放出されていると等価変換したと考え、電界中にセットした具体的電荷（荷電物体、電気器具）が受ける力を取り扱う実用手段を取ったと考えます。　現にあなたの周りの静電気を帯びた物体があるし、体内のイオン分子、紫外線で電離されたイオン、物体があって、あらゆる方向から静電力を（電気力線）を受けているのです。正体や場所が分りませんね。
　それで、今必要と考えている空間の、静電気の影響力を測ったり、影響を知るしかないし、また、この方が実際的です。そうでしょう。
　それが電界（物理学では電場）の考えであり、電流からは磁界（磁場）が放出されると考えての記憶法といえます。
　現実的にはまだ不合理な点が出ていないので、電気知識として定着し教えられています。

　電界の力の強さを計る基本的概念として、1単位の電気量を持った点電荷（＋電荷を基本としますがー電荷でも良い）、を電界の中に置いた場合、それに及ぼす力（つまりニュートンの加速度を生じさせる値、動かす力、動かないと測定できません）を計り、その場所の力の強さと方向を含めて、その位置の電界の強さとします。
　それを連続測定して引いた線を電気力線としてイメージし、実感を持てるようにしているわけです。電気力線の密度から電界の強さを数的に表現も出来るようになり、設計も出来るように発展してきているのです。

　結論ですが、作用反作用は、力を受ける重さを持った物体があって（存在して）初めて力が分り、力の存在が分る、し、また、力の大きさを、力を受けた方の重さmと、動き（加速度α）から図れると言う事です。
　力を加えて動く物体なら、直ちに動いた物体の重さと加速度で加えた力が分るし、その反動（反作用）が加えた力としてあなたの体に感じているわけです。
　動かない壁を押した時でも、あなたが感じる力が反作用で感じ取っているわけです。その壁に加えたカの大きさを計るには、その反作用の力を覚えておいて、その力で動くものを動かして測定すれば良いのです。反作用であなたが加えた力を感じ取れる力の大きさと考えると、静電気の力も解決すると思いますが。
　これから派生する考え方、数式表現はたくさん出てくるでしょうが。あとのことです。

　反作用を受けなければ力は感じ取れない、力は存在しない、有るといっても証明できないと考えましょう。
　分らないかも知れませんが、われわれの年代には暖簾（ノレン）の腕押しと言う言い方もありました。真空中（空気でも良い）を腕押ししても力を加えた？どんな力？
・・・・証拠がありませんから、力と言う言葉や考えは出てこないでしょう。余談。
　電界も、荷電粒子（質量の有る点電荷）で実測する相手がはっきりしていての、力の場（空間）です。電気を帯びない物体には力が及ばないのです。但し、原子名は、全て
＋－の粒子で構成された粒子の、性質の違いに名付けた名前と結論で来ますから、電界の力は、内部の、＋のプロトン（さらにはクオーク・・・？？！）、－電子に及んでいます。
　限りがありませんのでこれまでにします。

お礼

本当に丁寧に解答していただいてありがとうございました！！本当に助かりました！！ありがとうございました！！また変な質問をすると思いますが、そのときもよろしくおねがいします！！