8.作用力與反作用力

拉開房門時，你必須把門把手朝自己的身體拉過來。在做這個動作時，你手臂上的肌肉會收縮，以便使兩端靠近，與此同時，門與你的身體會彼此靠近。你會很明顯地感覺到在自己的身體和門之間有兩種力發(fā)揮了作用，一種力施加于門，一種力施加于你的身體。當(dāng)然，也可能門是向外推的，這也沒有什么區(qū)別，力的作用是將門與你的身體分離開。

我們討論的有關(guān)肌肉力量的情況對所有的力都適用，無論這些力本質(zhì)如何。任何一個力都作用于兩個相反的方向，更形象的說法是，每個力都有兩個端點(diǎn)，一端施加于受力物體上，另一端施加于施力物體上。力學(xué)中對這一內(nèi)容有簡短到甚至影響理解的描述：作用力等于反作用力。

圖5　請找出力P、Q、R的反作用力

這個定律認(rèn)為自然界中所有的力都是成雙成對的，無論任何時候，只要有力的作用出現(xiàn)，你就能在與之相反的方向找到一個與之相等的力。這兩個力作用于兩點(diǎn)之間，使它們互相接近或彼此分開。

圖5中有一個氫氣球，有三個力作用于它下面的墜子上，這三個力分別是P、Q和R。其中P為氣球的牽引力，Q為繩子的牽引力，R為墜子的重力。表面上理解起來，這似乎是三個單獨(dú)的力，但事實(shí)上它們都有一個相等的但是方向相反的力。

圖6　圖5的答案

圖6所示的是圖5中三個力的反作用力。力P1是力P的反作用力，它作用于繩子并通過這段繩子傳到氣球上；力Q1是力Q的反作用力，它作用在手上；力R1是力R的反作用力，它作用于地球，原因是墜子在受到地球引力的同時也吸引著地球。

還有一點(diǎn)需要引起我們的注意。假如在繩子的兩端分別施加1千克（1千克≈10牛頓）的力，并向兩端反向拉這根繩子，那么繩子的拉力是多少呢？這個問題就像問你面值為1元錢的郵票的價格一樣，答案就在問題里。是的，繩子受到的拉力是1千克。“兩個1千克的力分別在繩子的兩端向兩邊拉”和“繩子受到的拉力是1千克”是兩個完全相同的概念。但是為什么呢？理由在于除了由兩個相反方向的作用力組成的1千克拉力之外，沒有其他的1千克拉力作用于繩子。你必須牢記這一點(diǎn)，否則就會犯很多無知的錯誤。下面我們來看幾個這種類型的例子。