作用反作用の弱法則と強法則の違い

質問

作用反作用の弱法則と作用反作用の強法則の違いは何でしょうか？

ゴールドスタインの古典力学には、
・弱法則：２質点間に互いに働く力は逆向きで等しい大きさをもつ。(Newtonの第３法則)

・強法則：２質点間に働く内力は大きさが等しく、互いに逆向きになっているだけでなく、その力の方向が２質点間を結ぶ線に沿っている。

とあるのですが、違いは、「その力の方向が２質点間を結ぶ線に沿っている」かどうかだと思います。でもここで思ったのが、弱法則(Newtonの第３法則)でも「その力の方向が２質点間を結ぶ線に沿っている」のではないでしょうか？２質点間を結ぶ線に沿っていないケースで第３法則が成り立つ場合はどのような場合でしょうか？弱法則の「互いに逆向き」ということはつまり方向が１８０度違うということなので、必ず２質点間を結ぶ線に沿うのではないでしょうか？

回答No.1

ddtddtddt · ベストアンサー

自分の記憶では、強法則の方がNewtonの第3法則です。力の方向が2質点間を結ぶ線に常に沿うのは、まさに古典力学の特殊事情です。代表例は、万有引力の法則。
　そうならない代表例が、電磁気力です。静的な磁場や電場では、その発生源（点源）を結ぶ線に沿いますが、動的な電磁場では結ぶ線に直交する方向に力が働きます。ビオ・サバールの法則か、ローレンツ力を思い出して下さい。

　弱法則でも運動量保存則は成り立ちますが、角運動量保存則は成り立ちません。直交する方向に力が働く事が、致命傷になります。
　そこでゴールドスタインでは、

「電磁場中の粒子（電子）には角運動量保存則は成り立たない。しかし電磁場まで含めた電磁場と粒子の角運動量を考えれば保存する」

と書いてあったと思います。

お礼

お礼が遅くなりまして申し訳ございません。

>そうならない代表例が、電磁気力です。静的な磁場や電場では、その発生源（点源）を結ぶ線に沿いますが、動的な電磁場では結ぶ線に直交する方向に力が働きます。ビオ・サバールの法則か、ローレンツ力を思い出して下さい。

なるほど！電磁気力ですか！とすると普通の物理の力学では無いのですね。大変勉強になりました。ありがとうございました！！