Forţă de modul, forţă de curbură, forţă de torsiune

Ştim că, datorită inerţiei, un corp lăsat liber de unul singur prin Univers îşi va menţine impulsul constant la nesfârşit, neexistând vreun motiv raţional pentru care acest impuls să se modifice de la sine.

Dimpotrivă, pentru a putea modifica impulsul unui corp este necesar ca acel corp să nu mai fie singur prin Univers, ci să interacţioneze cu un alt corp aflat alături de el în mişcare prin Univers.

Dar, indiferent de interacţiunea dintre cele două corpuri, ele formează împreună un alt corp mai mare care poate fi considerat la rândul său singur prin Univers. Prin urmare, oricum ar interacţiona între ele cele două corpuri mici, corpul mare îşi va menţine constant impulsul său prin Univers.

Să presupunem acum că cele două corpuri mici interacţionează într-un fel aparte şi anume într-un fel prin care impulsul lor nu suferă altfel de modificări decât modificări de modul. Vom numi o astfel de interacţiune tocmai interacţiune de modul şi vom spune că cele două corpuri interacţionează prin forţe de modul. Evident, prin definiţie, interacţiunile prin forţe de modul nu schimbă direcţia de mişcare a corpurilor implicate, ci doar modulul impulsului lor. În plus, dacă vom constata o cât de mică modificare în modulul impulsurilor celor două corpuri, vom putea afirma că cele două corpuri interacţionează prin forţe de modul, căci, prin definiţie, forţele de modul sunt singurele care pot cauza modificarea modulului impulsului.

Atâta timp cât modulul impulsurilor celor două corpuri rămâne neschimbat, spunem că între cele două corpuri nu acţionează forţe de modul. Reciproc, în momentul în care modulul unuia dintre corpuri se modifică, vom conclude că cele două corpuri interacţionează prin modul.

Nu uităm că forţele de modul cu care interacţionează două corpuri trebuie să lase nemodificat impulsul total al celor două corpuri, ceea ce înseamnă că dacă se modifică modulul impulsului unuia dintre corpuri, atunci se va modifica obligatoriu şi modulul impulsului celuilalt corp. Mai precis, dacă modulul impulsului unui corp creşte într-un sens, atunci modulul impulsului celuilalt corp va creşte în celălalt sens.

Un alt tip de interacţiune posibilă între două corpuri este interacţiunea de curbură. O asemenea interacţiune lasă totul nemodificat cu excepţia curburii traiectoriei pe care se deplasează corpurile. Spunem despre interacţiunea de curbură că se manifestă prin forţe de curbură. Prin definiţie, dacă variază curbura, atunci acest lucru se datorează doar forţelor de curbură, iar dacă există forţe de curbură în sistem, atunci este imposibil ca valorile curburilor să rămână constante.

În fine, ultimul tip de interacţiune posibilă este interacţiunea de torsiune. Acest tip de interacţiune modifică valoarea torsiunii traiectoriilor implicate. Şi aici vom spune că avem forţe de torsiune atunci când se modifică torsiunea traiectoriilor celor două corpuri. Dacă torsiunea este constantă, atunci nu există forţe de torsiune şi, reciproc, dacă există forţe de torsiune, atunci torsiunea traiectoriilor celor două corpuri nu poate rămâne constantă.

Putem grupa ultimele două tipuri de interacţiune într-unul singur pe care să-l numim interacţiune de direcţie, iar forţele corespunzătoare să le numim forţe de direcţie. Aşadar, forţele de curbură şi forţele de torsiune sunt forţe de direcţie, spre deosebire de forţa de modul.

Desigur, legea de conservare a impulsului rămâne valabilă şi în cazul ultimelor două tipuri de forţe. Mai exact, forţele de direcţie cu care interacţionează două corpuri nu pot modifica sub nicio formă (nici în modul, nici în direcţie) impulsul total al celor două corpuri.

În fine, fiecărui tip de forţă îi corespunde un tip de câmp, pentru că cele două corpuri nu pot interacţiona la distanţă, ci doar prin câmp. Aşadar, vom putea introduce respectiv noţiunile de câmp de modul şi câmp de direcţie, ultimul având două componente, câmpul de curbură şi câmpul de torsiune. Rămâne să vedem în ce mod putem fructifica aceste noţiuni pentru Fizica elicoidală.