Отдача в рельсотроне
О силах Ампера в рельсотроне
Рассмотрим прямоугольную или квадратную рамку с замкнутым током. Если отбросить возможность существования сил направленных вдоль проводников, и рассмотреть только силы Ампера-Лоренца, то очевидно, что сумма данных сил равна нулю. Что видно из расчета магнитных полей и токов. Если далее одну из сторон прямоугольного контура сделать подвижной, то ясно, что на две получившиеся свободные системы (П - образную рамку и отрезок-перемычку I), действуют противоположные силы Ампера, ускоряя их. Что создает по сути ситуацию аналогичную реактивному движению с отбросом масс, или 3-му закону Ньютона. Если же мы отбросим отрезок-перемычку I и сохраним только П - образную рамку, используя ее как конденсатор (то есть предполагая в ней кратковременный ток), то для такой незамкнутой линии с током силы Ампера не будут равны нулю. И кроме того, будет отсутствовать ответная реакция. То есть для этой конфигурации тока не исполняется 3-й закон Ньютона.
О продольных силах
Вопрос о существовании продольных сил Ампера или Николаева в проводниках с током в замкнутой прямоугольной рамке или кольце наталкивается на логический парадокс. Предположим, что мы имеем кольцевую или квадратную рамку. И продольные силы направлены либо по току, либо против. Тогда вполне очевидно, что они образуют момент сил, вращающий рамку. И, следовательно, 3-й закон Ньютона в этом случае также не действует. Так как образуется не компенсированный момент сил. И компенсирующих этот момент сил пока не видно.
О взаимодействии электронов
Если рассматривать силы Лоренца образующиеся от летящих под некоторыми углами двух зарядов, то мы приходим к выводу, что могут быть такие углы и скорости, когда взаимодействие зарядов по силам Лоренца симметрично. И исполняется 3-й закон Ньютона. Тогда как могут быть и такие углы и скорости, что взаимодействие по силам Лоренца асимметрично. И 3-й закон Ньютона не исполняется.
Николаев кажется пробовал добавить к этому случаю силы скалярного магнитного потенциала, и сделать взаимодействие симметричным. Но, мне представляется, что здесь может быть ошибка. Так как добавление таких сил к замкнутому контуру в предыдущем примере, создает некомпенсированный момент сил. То есть исполнения 3-го закона Ньютона всегда и везде в электродинамике невозможно в принципе.
О взаимодействии элементов токов
Как показывают расчеты, взаимодействие незамкнутых токов (элементов токов), по сути эквивалентно взаимодействию точечных движущихся зарядов. И для него в рамках сил Ампера-Лоренца в общем случае не исполняется 3-й закон Ньютона (исполняется не всегда). О чем и указано в википедии.
О механических силах
Механические силы, или силы упругости, это по сути э/м силы взаимодействия зарядов вещества. Во всяком случае это следует из современных воззрений на силы упругости, связывающие атомы и молекулы. Следовательно, к механическим силам будут применимы все те законы, которые применимы к э/м силам. Но, нужно учитывать конфигурацию соответствующих э/м сил, порождающих механические силы.
Ответ на задачу
Если в рельсотроне в момент выстрела мы имеем замкнутый ток, то такой случай подчиняется по силам Ампера замкнутому контуру, в котором соблюдается 3-й закон Ньтона. Если же выстрел рельсотрона связан с незамкнутым током, то отдачи не возникает. И тогда 3-й закон Ньютона не исполняется в данной конфигурации выстрела. Хотя выстрел будет и в первом и во втором случае.
Общие положения о 3-м законе Ньютона
3-й закон Ньютона не принадлежит к безусловным законам, так как порождается действием конкретных полей и их конфигурации. Ввиду чего этот закон ни в коей мере не является всеобщим. Тенденция считать его всеобщим неразумна, так как подрывает полевые взаимодействия, как основу силового детерминизма в физике и природе. 3-й закон Ньютона в некоторых случаях следует только и исключительно из симметрии полевых взаимодействий в электродинамике. И это распространяется на механику, так как механические силы упругости есть по сути силы электромагнитные. Если следовать современной теории строения вещества.
Поэтому, если в отдельных случаях в электродинамике и механике 3-й закон Ньютона не исполняется, то в этом нет ничего удивительного. Так как такова конфигурация полей и сил, которые ими создаются.