牛頓運動定律與力
牛頓第二運動定律(Newton's second law)
這是把「力」轉換成「運動」的定律。它精確地告訴你,當你推一個物體時,它會加速(或減速、或轉向)多少。推得越用力,加速越多;物體越重,加速越少。畫面:同樣一腳,可以把足球踢飛,卻幾乎踢不動保齡球。
牛頓第二運動定律說:物體所受的淨力等於它的質量乘以加速度,F_net = m a。F_net 與 a 都是向量,且方向相同,所以加速度永遠指向淨力的方向。移項可得 a = F_net / m。牛頓這個單位就是由此定義的:1 N = 1 kg 乘以 1 m/s^2。更一般地說,力等於動量的變化率,F_net =(m v)的變化量除以時間的變化量。
這條簡單的方程式是力學的引擎:給定各個力,它就能預測運動。要注意它用的是淨力,也就是所有力的向量和,而不是任何單一的力。它也與第一定律相連:若 F_net = 0 則 a = 0,速度就保持不變。
對一台 2 kg 的推車施 10 N 的淨力,得 a = 10 / 2 = 5 m/s^2。同樣的 10 N 施在 5 kg 的推車上,只得 2 m/s^2:較重的推車加速較小。
力固定時,加速度隨質量增大而減小:a = F_net / m。
F = m a 中的 m 是物體的總質量,F 是淨力。只代入好幾個力當中的一個,或忘記把力當成向量來相加,是最常見的錯誤。
又称
另见