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“作用力”与“反作用力”的本质区别

                 ——梁思武

　　大家经常在使用“反作用力”这个概念，但是，对于究竟应该把什么样的力叫做“反作用力”却不甚了解。我们查阅了许多物理教材和词典，都没找到关于“反作用力”的确切定义，而只是依照牛顿第三定律来进行描述：“两个物体之间的作用力和反作用力总是同时存在，大小相等，方向相反，我们把其中的任意一个力叫做作用力，那么另一个力就叫做反作用力”。

　　我们先放下前头的几句不说，只说后面一句就存在严重问题，怎么能够任意把哪个力叫做作用力或者反作用力呢？在现实生活中，有些东西的确是可以不分彼此的，但是，还有许多东西是必须按照一定的规则来准确划分的。譬如两弟兄就只能把年龄大的叫哥哥，年龄小的叫弟弟嘛；又譬如原告与被告就不能任意颠倒嘛；尤其是不能把“你打我”颠倒过来说成是“我打你”对吧。
　　但是，根据他这个定义，就可以导出“你打我等于我打你”的荒唐结果。原因就在于这个定义犯了一个严重的逻辑错误，在定义概念的过程中包含了被定义的概念。它不仅没有反映出“反作用力”的本质属性，而且还把“反作用力”和“反向作用力”这两个概念混为一谈，使“反作用力”的研究工作失去了意义。所以长期以来，反作用力的有关性质都末能得到大家的充分认识和利用。
　　那么，究竟应该把哪些力叫做“反作用力”呢？两个物体之间的相互作用可以分为下面两类情况，先让我们来分析一些具体实例，就可以看出其中的奥妙。

第一类是甲物体主动作用于乙物体，乙物体随之被动地作用甲物体。例如人推车，马拉车，篮球打击地面，一个运动的铁球碰撞另一个不动的铁球等等。在这类情况中把甲物体对乙物体的力叫做“作用力”，把乙物体对甲物体的叫做“反作用力”是比较合理的。

第二类是甲乙两个物体都主动地作用于对方，两个物体之间同时存在主动作用和被动作用。例如两个人搬手劲，两条牛顶角，两个运动的车对撞，两个运动的铁球对撞等等。在这类情况中如果也把甲物体对乙物体的力叫做“作用力”，把乙物体对甲物体的力叫做“反作用力”就不太合理了。因为，甲乙两个物体之间既有主动作用于对方的力存在，也有被动作用于对方的力存在，所以，我们认为甲乙两个物体除了受到对方的“反作用力”外，同时还受到了对方的“反向作用力”。

　　甲乙两个物体之间的这两类不同的作用所受到的力大小显然不同，作用的效果也显然不同。但是，牛顿第三定律和现行的物理学教材把它们混为一谈不加区别，明显是违反科学规律的做法。由此可见，牛顿第三定律的第一个错误，就是没有搞清楚“作用力”与“反作用力”的本质区别，把“反作用力”和“反向作用力”这两个概念混为一谈，错误地定义了“反作用力”这个概念，使“反作用力”的研究工作失去了意义。
　　通过上述实例可以看出，作用力和反作用力的本质属性完全不同。作用力总是主动地作用于物体，具有明显的攻击性；而反作用力却总是被动地作用于物体，具有明显的防御性；作用力可以不依赖反作用力的存在而存在，但是反作用力则必须依赖作用力的存在而存在。反向作用力则与作用力的性质相似，都会主动地攻击对方，只不过方向相反罢了。
　　通过对比分析我们发现：作用力与反作用力的关系和光线的反射特别相似，“作用力”好比是射入的光线，“反作用力”则好比是反射出来的光线，作用力是甲物体向乙物体发出的力，反作用力是乙物体给甲物体反传回来的力。其次作用力与反作用力的方向也和光线的反射特别相似，具体情况如下面的两张图片所示。

　　反射光线不是一种原始光线，它必须依赖入射光线的存在而存在；反作用力也不是一种原始力，它必须依赖作用力的存在而存在。反射光线的这些性质与反作用力的性质都特别相似。
　　根据逻辑学中定义概念的一般方法和规则，我们认为应该明确地把“反作用力”定义为：物体在受到外力作用时，被动地反抗施力物体而产生的一种应力和阻力叫做反作用力。例如物体抗拉的张力、抗压的应力、摩擦阻力、惯性阻力、弹性阻力等等都是构成反作用力的因素。反向作用力是一种方向相反的作用力，绝对不能把它叫做反作用力，否则就会与牛顿第三定律犯同样的错误。还应该明确地把“作用力”定义为：物体主动施加在另一个物体上的力叫做作用力。例如推力、拉力、压力、吸引力、排斥力等等都是构成作用力的因素。根据这两个定义就可以明确地界定“作用力”和““反作用力”的内涵和外延，从此以后，大家就再也不会把“作用力”和“反作用力”这两个概念混为一谈了。
　　作用力与反作用力之间虽然有着本质性的差别，但是，它们在一定的条件下却是可以相互转化的。譬如我们在拉弓射箭时，手的拉力是作用力，弓的弹力是反作用力。当我们把手松开后，弓的弹力就变成了作用力，而箭的惯性阻力又成了反作用力。又譬如汽车的惯性力：汽车起步的时候它是反作用力（被动）；汽车刹车的时候它就是作用力了（主动）。

　　相比牛顿第三定律，这种定义反作用力的方法主要有三个好处：

⑴符合客观实际，科学地区分了“反作用力”与“反向作用力”这两个容易混淆的概念。

⑵这种定义方法具有广泛的实用性。例如水里面的重力与浮力：

物体下沉时：重力是作用力（主动）；浮力是反作用力（被动）

物体上浮时：浮力是作用力（主动）；重力是反作用力（被动）

⑶这种定义方法“反作用力”才有研究和实用价值。

例如公路建设：沥青路的反作用力大；沙土路的反作用力小。

例如鞋底材料：软橡胶鞋底的反作用力大；硬塑料鞋底的反作用力小。

例如行船：用篙撑船时反作用力大；用桨划船时反作用力小。要想提高行船的速度，我们就要想办法获取更大的反作用力。