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牛顿第二运动定律

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{{NoteTA|G1=物理学}}{{向量字体常规}}[[File:Newtons_laws_in_latin.jpg|thumb|right|250px|在钜著《[[自然哲学的数学原理]]》1687年版本里,以[[拉丁文]]撰写的[[牛顿第一定律]]及牛顿第二定律]]
'''牛顿第二运动定律'''({{lang|en|Newton's second law of motion}})表明,物体所受到的[[力|外力]]等于此物体的质量与加速度的乘积。牛顿第二定律也可以用动量来表明,即物体所受到的外力等于此物体的动量对时间的[[导数]]。
==牛顿的论述==
[[File:Sir Isaac Newton (1643-1727).jpg|thumb|200px|[[艾萨克·牛顿 ]](1643–1727)]]
原版第二定律的英文翻译为:
{{Cquote|The alteration of motion is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.|<ref name=Newton83>{{Harvnb|Newton|1846|pp=83-93}}</ref>}}
[[古斯塔夫·基尔霍夫]]主张定义力为质量与加速度的乘积。<ref name=Sommerfeld5>{{Harvnb|Sommerfeld|1952|pp=5-6}}</ref>{{NoteTag|有些学者认为由于力与动量的时间变率有关,而动量被定义为质量与速度的乘积,因此只有在质量被严格定义之后,力的定义才显得完全,所以,第一定律与第二定律并不是真正的定律,它们应该被视为定义。<ref name=Marion66>{{Harvnb|Thornton|Marion|2004|pp=50}}</ref>又有些学者认为,力的概念过于艰涩,最好能够迴避引入力的概念,而最简单的方法就是诠释第二定律为力的定义。<ref name=O'Sullivan/>}}按照这方法,第二定律只是一个定义式,而不是自然定律。实际而言,这方法没有将在大自然里各种各样的力纳入考量,它忽略了每一种力的独特性。<ref name=Anderson>{{cite journal | last = Anderson | first = James | title = Newton's first two laws are not definitions | journal = American Journal of Physics | volume = 58 | issue = 12 | pages = pp. 1192-1195 | date = Dec 1990 | doi = 10.1119/1.16250 }}</ref>
[[File:FirstClassLever.svg|thumb|250px|应用[[槓杆原理]],可以实现对于标准单位力的任意分数倍。如上图所示,假若<math>\vec{F}_2</math>的大小是标准单位力,则当槓杆<math>\vec{F}_1</math>的大小是标准单位力的三分之一时,槓杆会呈静态平衡状态。<ref name=French115>{{Harvnb|French|1971|pp=115-117}}</ref>]][[File:Springs In Parallel with Mass.svg|thumb|200px|悬挂于两条特定弹簧的一个物体,正好能够将这两条特定弹簧延伸特定距离,则这物体感受到的引力等于两个标准单位力。<ref name=French128>{{Harvnb|French|1971|pp=128-129}}</ref>]]
假设两条同样的弹簧被延伸同样的距离,其各自产生的「弹力」(一种物理现象)相等,则将这两条弹簧[[并联]],可以製成两倍的弹力,又将一物体的两边分别连接这两条弹簧的末端,使弹力方向相反,则作用于物体的合力为零,物体的运动状态不会改变。为了对于弹力给出定量描述,设定「标准单位力」为某特定弹簧延伸特定距离所产生的弹力。任意整数倍的标准单位力都可以用几条特定弹簧所组成的系统来实现,对于标准单位力的任意分数倍,可以应用[[阿基米德]]的[[槓杆原理]]来实现。弹簧系统可以用来做测量实验,对于任意力做比较,给出它的测量值。例如,假设悬挂于两条特定弹簧的一个物体,正好能够将这两条特定弹簧延伸特定距离,则这物体感受到的引力等于两个标准单位力。<ref name=O'Sullivan>{{cite journal | last = O'Sullivan | first = Colm | title = Newton's laws of motion: Some interpretations of the formalism | journal = American Journal of Physics | volume = 48 | issue = 2 | pages = pp. 131 | date = Feb 1980 | url = http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v48/i2/p131_s1?isAuthorized=no | issn = 0002-9505 }}</ref><ref name=Maxwell32>{{Harvnb|马克士威|1878|pp=32-35}}</ref><ref name=French115/><ref name=French128/>
==参阅==
[[File:Secondlaw.ogv|200px|thumb|right|[[麻省理工学院]]物理教授[[瓦尔特·列文]]({{lang|zh|Walter Lewin}})讲解牛顿第二定律。 <span style="font-size:80%">([http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/lecture-6/ MIT OCW])</span><ref>Walter Lewin, [http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/lecture-6/ Newton's First, Second, and Third Laws], Lecture 6. (6:53–11:06)</ref> ]]
*[[伊萨克·牛顿]]
*[[牛顿运动定律]]
*{{citation|last1=Thornton|first1=Stephen|last2=Marion|first2=Jerry|title=Classical Dynamics of Particles and Systems|edition=5th|year=2004|publisher=Brooks/Cole|isbn=978-0-534-40896-1}}
*{{Citation | last = Sommerfeld | first = Arnold | title = Mechanics (Lectures on Theoretical Physics, Volume I) | publisher = Academic Press | year = 1952}}
{{ 经典力学}}
{{DEFAULTSORT:N}}
[[Category: 艾萨克·牛顿]][[Category: 物理定律]][[Category: 经典力学]]
[[en:Newton's second law of motion]]
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