Experimento que muestra que la tercera ley de Newton no es verdadera para las fuerzas magnéticas

Question

Estoy leyendo David Morins "Introducción a la Mecánica Clásica". Él escribe acerca de Newton tercera ley los siguientes:

Que tiene de las fuerzas de la "presión" y "tirando" de tipo, pero no para la fuerza magnética, por ejemplo. En ese caso, el impulso se lleva a fuera en el campo electromagnético (por lo que el momentum total de la las partículas y el campo se conserva).

Algunas preguntas acerca de esto:

• Me imagino que de alguna manera (pero no es claro para mí) la colinealidad (opposide dirección de la acción y reacción) se produce un error en el caso de dos de las corrientes debido a la Biot-Savart ley. Sin embargo, es también posible que la acción y reacción de la fuerza no tienen magnitudes iguales? Así que parte de la ley, falla por fuerzas magnéticas?

• ¿La ley ya que falla en magnetostatics? Supongo que no, pero, ¿cómo demostrarlo?

• Este es mi principal pregunta: ¿hay algún experimento, idealmente algo que se puede lograr con la escuela secundaria de los equipos de laboratorio, que muestra de manera convincente que la tercera ley de Newton no se mantiene para las fuerzas magnéticas en general?

Answer 1

Vamos a cargo de Un ser en el origen, moviéndose hacia la derecha (a lo largo del eje x positivo). Vamos a cargo de B en las coordenadas (1,0), se mueve en el eje y positivo de la dirección.

Una fuerza magnética sobre B se desvanece, ya que, por simetría, el campo magnético debido a Una es cero en B de la posición.

B la fuerza magnética en Un no se desvanezca.

¿La ley ya que falla en magnetostatics? Supongo que no, pero, ¿cómo demostrarlo?

En magnetostatics no puede haber ningún tipo de radiación. Si no hay radiación, entonces mecánica impulso es la única forma de impulso que hemos. Si la tercera ley de Newton falla, entonces mecánica impulso no se conserva. Esto podría conducir a una violación de la conservación del momento, lo cual es imposible. Así que no, la tercera de la ley no puede fallar en magnetostatics.

Este es mi principal pregunta: ¿hay algún experimento, idealmente algo que se puede lograr con la escuela secundaria de los equipos de laboratorio, que muestra de manera convincente que la tercera ley de Newton no se mantiene para las fuerzas magnéticas en general?

Tendría que ser un experimento en el que una gran cantidad de impulso fue arrastrado por la radiación. Parece difícil para mí. Incluso si usted construye un muy potente y direccional transmisor de radio, la cantidad de impulso llevar es pequeño en términos mecánicos.

Answer 2

Es un viejo enigma cómo y por qué falla la tercera ley de Newton para la forma diferencial de Biot-Savart. Para citar a Bleaney & Bleaney: "Page y Adams {1945) han demostrado que no hay verdadera violación, ya que el campo electromagnético de los elementos actuales posee un impulso que está cambiando a una velocidad justamente igual a la diferencia de las dos fuerzas". Leigh Page y Norman I. Adams Jr .: Acción y reacción entre los cargos móviles American Journal of Physics 13, 141 (1945);