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掲示板	石井信也

作用反作用 その1  M-40      No185        2010年1月14日(木)

 

0  作用反作用と2力のつりあいの混同について

1  物理の古い本では, ＜作用反作用＞の2力と，＜つりあい＞の2力の混同が広く見られました. 作用反作用も2力のつりあいも，関係する2つの力が，大きさが等しく, 同一作用線上にあって，向きが反対，だからです. 　

　形の上でいえば，このような二つの力が，一つ物体にはたらいているときの関係はつりあいで，別の物体にはたらいているときの関係が作用反作用なのですが，そんな型式的な＜事件＞ではないのです．

　作用反作用は力の原理をいうもので，力がはたらくときには常に成立すのに対し，つりあいは, 一つの物体に作用する二つの力が, たまたま相殺するという，極めて限定されたケースなのです．　　

  写真は, 机の上に角柱が置かれている図です. Wは角柱にはたらく重力です. Pは角柱が机を押している力で, Nは机が角柱を押している力, つまり, 机の抗力です.

  PとNは作用反作用の関係で，どんなことが起きても成立します．

  WとNはつり合いの関係で, たまたまこの場合に成立しています．

　このように, この二つの概念は全く異なるのですが，日常生活では，＜つり合っている＞といのは＜等しい＞という程の意味に使われていることがあります．物理の世界で使う＜2力のつり合い＞は，テクニカル・タームス(学術用語)で，一つの物体に二つの力がはたらいて，その力が相殺されている関係をいいます．この言葉の使い方は物理学での約束で，この概念を使って，ものの運動を論じようというのですから，個人的に勝手な使い方をしてはいけません．

2　実際に, このような誤った言葉で論じられている物理の参考書があり, その著者と, 往復書簡で, 数回に亙って論じ合ったことがありましたが, 最後の「結論」は "見解の相違である"ということで，終わったのでした．

  その際，この著者の最後の発言は "私は等しいことをつりあっているというのです”でした．国立大学の物理の教授で，新書型の科学書をたくさん書いている人でした．　

  もう一つ, この種の話し合いでよく使われる言葉があります. "誤解を招くような表現をした…" です. 誤解をしたのは読者なのです.

 

蛇足

1　＜つりあう力＞などを云々する前に，力についてもテクニカルタームスとしての約束をはっきりさせておきたいものです．

　生活用語では，ものを動かす原因や方法を, 力という語(字)を使って表現するのが一般です．

　生徒に＜何々力＞という言葉を書かせて, 似たような言葉を，黒板にまとめてみました．

　馬力，畜力，体力，握力，腕力，脚力，　

　重力，火力，風力，水力，核力，分子力，原子力，爆発力，親和力，

　引力，押力, 打力，応力，抗力, 動力，揚力，浮力，電力，磁力，吸引力，抵抗力，弾性力，摩擦力，電気力，起電力，表面張力，

　学力，視力，聴力，実力，

  破壊力，建設力，政治力，労働力，経済力，生活力，生命力，精神力，　

　戦力，武力，兵力，国力，協力，能力，

  魔力，霊力，気力，死力，　　　

  棋力，魅力，若い力(!)，  

2  物理学でいう力は，ものとものとが押し合ったり，引き合ったりする力です．だから，何々力という語が出てきたら, "何々が何々を押す力"とか, "何々が何々を引く力"  などといい直すことにします.

　このようにいい直せない力は, 物理で使う力ではありません. 

  という訳で, せっかく挙げてもらったこれらの言葉は，よく登場する特別なものは別として, できるだけ使わないことにします.

  ＜重力＞は地球がものを引く力として,  ＜抗力＞は面が物体を押す力として, 使うことにします．当面, この程度で十分です．

3  筆者は旧制中学校の頃, 物理をほどほどに理解していたつもりでしたが, 力がどの物体にはたらいているか，については理解できず, この分野については全くギブアップでした. 参考書などを読んでも, 誰かにきいてもわかりませんでした.

　お恥ずかしいことですが, このことについて, すっかりわかったのは, 千葉の物理サークルに入ってからでした.

4  今日の新聞に新刊の広告がありました.

  転起力(テンキリョク) 島田洋七　

  踏出力(トウシュツリョク) アントニオ猪木

力とはこんなことです.