? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 作者：楊之勇

? ? ? ?關(guān)于力的要素之間關(guān)聯(lián)關(guān)系，力是力學(xué)中的基本概念之一沃呢，是使物體獲得加速度或形變的外因篙贸。在動(dòng)力學(xué)中它等于物體的質(zhì)量與加速度的乘積丰歌。力的概念形成簡史推拉物體時(shí)议蟆，可以直覺意識(shí)到“力”的模糊概念婚温。被推拉的物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)以及物體滑行時(shí)，由于摩擦而逐漸變慢动知，最后停止下來皿伺，都反映了力的作用。中國古代文獻(xiàn)《墨經(jīng)》就把這個(gè)概念總結(jié)為“力盒粮，形之所由奮也鸵鸥。”就是說丹皱，力是使物體奮起運(yùn)動(dòng)的原因妒穴。所以，力是那樣自然地反映到人的意識(shí)中來的摊崭。但是人們從直覺意識(shí)到“力”的概念到獲得“力”的嚴(yán)格科學(xué)定義讼油，卻經(jīng)歷了長期的斗爭。

? ? ? ?在西方呢簸，力的概念在物理科學(xué)中提出以前矮台。首先在哲學(xué)中發(fā)生爭論。古希蠟的宇宙論學(xué)派的泰勒斯(Thales)等人認(rèn)為自然是有生命的根时，象人體一樣是自己運(yùn)動(dòng)的活的組織瘦赫。在這種哲學(xué)思想指導(dǎo)下，不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的起源命題蛤迎，也沒有“力”的概念确虱。后來帕門尼德(Parmnides)從邏輯推理提出了運(yùn)動(dòng)并不存在的觀點(diǎn)。他的反對(duì)者提出了運(yùn)動(dòng)的源泉是“力”來證明運(yùn)動(dòng)是存在的替裆。這樣就意味著承認(rèn)了“力是因校辩，運(yùn)動(dòng)是果”的原始的因果論觀點(diǎn)。柏拉圖的力的概念基本上是非物質(zhì)的辆童，他認(rèn)為自然之所以賦予運(yùn)動(dòng)的本性宜咒，完全因?yàn)橛幸粋€(gè)不朽的活著的精靈。自然間的所有力的最后源泉是隱藏著的世界靈魂把鉴，它才是一切物理活動(dòng)的根源故黑。當(dāng)然，這種形而上學(xué)的觀點(diǎn)很難用來解釋象萬有引力所產(chǎn)生的那種運(yùn)動(dòng)纸镊。

? ? ? ?在亞里士多德的著作中倍阐，力被看作是從一個(gè)物體發(fā)射到另一物體中去的概疆。這種發(fā)射的力本身不是物質(zhì)逗威，而是一種“形式”，是依賴于物質(zhì)而存在的岔冀。根據(jù)這種力的概念凯旭，其作用只限于相互接觸的物體；只有通過推或拉，才能相互影響作用罐呼。亞里士多德的這種力的概念完全否定了彼此不接觸而通過遠(yuǎn)距作用的力的存在鞠柄。于是只能假設(shè)行星自我發(fā)力驅(qū)使自己運(yùn)動(dòng)；恒星自己也是有生命的嫉柴。但亞里士多德首先提出了所謂“運(yùn)動(dòng)定律”厌杜，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)物體的速度和通過介質(zhì)時(shí)受到的阻力成正比。不過他并沒有提出所用的量的度量單位计螺，也沒有測(cè)量這些量的方法夯尽。亞里士多德認(rèn)為物體的重量是表示“自然運(yùn)動(dòng)”的，即表示物體有返還其自然位置的傾向登馒，而不是表示物體受迫運(yùn)動(dòng)的原因匙握。這種認(rèn)識(shí)排除了把重量作為度量力的單位的可能性。

? ? ? ?在整個(gè)中世紀(jì)的過程中陈轿，關(guān)于力的概念深受亞里士多德思想的束縛圈纺，沒有取得什么進(jìn)展。伽利略對(duì)經(jīng)典力學(xué)的建立有重要的貢獻(xiàn)麦射，但對(duì)力并沒有形成完備的概念蛾娶。他關(guān)于質(zhì)量的定義是模糊的，所以法褥，他不能給出清晰的既適用于靜力學(xué)茫叭，又適用于動(dòng)力學(xué)的力的定義。當(dāng)然半等，他對(duì)慣性原理是基本理解的揍愁。他的慣性原理指出，物體在不受外力作用的條件下杀饵，能連續(xù)作勻速運(yùn)動(dòng)莽囤。他把力和速度的變化聯(lián)系在一起。破除了亞里士多德把力和速度聯(lián)系在一起的長期的思想束縛切距，為牛頓把力和加速度聯(lián)系在一起開辟了道路朽缎。

? ? ? ?力的概念在牛頓力學(xué)中占有最根本的位置。牛頓在1664年就提出了力的定義是動(dòng)量的時(shí)間變率(動(dòng)量等于質(zhì)量乘速度)谜悟。牛頓第一定律(慣性定律)是力的定性的定義话肖，它給出力在什么條件下存在和什么條件下不存在的定性條件。牛頓第二定律給出了力的定量的定義葡幸，即力等于動(dòng)量的時(shí)間變率最筒；如果質(zhì)量不變，力也等于質(zhì)量乘加速度蔚叨。牛頓第三定律指出床蜘，對(duì)于每一個(gè)力而言辙培，必有一大小相等方向相反的反作用力存在。它指出所有的力都是成對(duì)的邢锯，只在兩個(gè)物體相互作用時(shí)才能實(shí)現(xiàn)(見牛頓運(yùn)動(dòng)定律)扬蕊。

? ? ? ?牛頓的萬有引力理論的驚人成就，使超距作用力的概念推廣到物理學(xué)的其他分支中去丹擎。但是尾抑，牛頓并不能從物理上說清超距作用的實(shí)質(zhì)，所以長期受到各方的嚴(yán)厲批評(píng)蒂培，直到A．愛因斯坦于1905年提出狹義相對(duì)論蛮穿，指出一切物理作用傳播的最大速度是光速以后，人們才認(rèn)識(shí)到牛頓有關(guān)超距作用力的概念有極大的局限性毁渗。愛因斯坦1915年在他的廣義相對(duì)論里明確指出践磅，萬有引力的傳播速度不可能大于光速。

? ? ? ?在歷史上灸异，有許多科學(xué)家和哲學(xué)家曾指出府适，牛頓力學(xué)中的力的概念只是一種方法論性質(zhì)的工具，或是一種形而上學(xué)的東西肺樟。G．R基爾霍夫檐春、H．B．赫茲和E．馬赫都認(rèn)為牛頓的力的概念很難說明力的實(shí)質(zhì)，但都肯定力是一種計(jì)算用的量么伯，代表質(zhì)量和加速度的積疟暖。當(dāng)然，牛頓提出的力的概念對(duì)科學(xué)進(jìn)展的貢獻(xiàn)很大：沒有這種概念田柔，物理就會(huì)失掉理論的連貫一致性俐巴。力的單位牛頓第二定律既可以看作是質(zhì)量的定義，也可以看作是力的定義硬爆。前者把力看作是基本量欣舵，把質(zhì)量看作是第二定律的導(dǎo)出量；后者則反之缀磕。

? ? ? ?我們把長度單位定義為標(biāo)準(zhǔn)衡器在兩點(diǎn)之間的距離缘圈，或用特定的光譜線波長來度量。同樣袜蚕，時(shí)間可以用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的周期糟把。如地球公轉(zhuǎn)周期，時(shí)鐘的擺動(dòng)周期牲剃，或分子的振動(dòng)周期來衡量遣疯。利用這種長度和時(shí)間的單位，我們就能給出速度和加速度的定義和度量〉呃瑁現(xiàn)在另锋，我們通過兩種途徑探討牛頓第二定律，即絕對(duì)制和引力制狭归。在絕對(duì)制中夭坪，我們引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)物體的質(zhì)量為單位質(zhì)量，從而根據(jù)第二定律过椎，把單位質(zhì)量產(chǎn)生單位加速度的力作為單位力室梅。其他質(zhì)量原則上可以和標(biāo)準(zhǔn)單位質(zhì)量相比，用單位力作用測(cè)定它的加速度疚宇。這樣求得的加速度同它的質(zhì)量成反比亡鼠。實(shí)驗(yàn)證啁，質(zhì)量是一個(gè)標(biāo)量敷待，而力和加速度則都是矢量间涵，它們服從矢量合成和分解的規(guī)律。在絕對(duì)制中榜揖，非相對(duì)論力學(xué)的牛頓第二定律可寫成：F=ma勾哩，式中F和a為力和加速度；m為該物體的質(zhì)量举哟。式右的m和a如果是已知的思劳，則本式即為力的定義。所以在絕對(duì)制中妨猩，質(zhì)量是基本量潜叛，力是導(dǎo)出量。力的量綱是MLT-2壶硅，其中M威兜、L、T分別為質(zhì)量庐椒、長度和時(shí)間的量綱牡属。在引力制中，用標(biāo)準(zhǔn)物體所受地球引力作為標(biāo)準(zhǔn)力扼睬，因而逮栅，引力制把力作為基本量，而根據(jù)第二定律窗宇，質(zhì)量為聯(lián)系力和加速度的比例因子措伐，成為導(dǎo)出量。在引力制中军俊，標(biāo)準(zhǔn)物體的重量作為單位力侥加，引力加速度為g。任何物體的重量是用標(biāo)準(zhǔn)物體的重量來度量的粪躬。設(shè)物體的重量為W担败，則它的質(zhì)量m可以寫成W/g昔穴。這個(gè)導(dǎo)出量m的量綱為FT2L-1，其中F為力的量綱提前。由于地球表面各處的地球引力加速度并不完全相等吗货，所以物體在地球表面各處的重量，也不會(huì)完全相等狈网。為了避免這種困難宙搬，規(guī)定地球表面的某一特定點(diǎn)作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物體的標(biāo)準(zhǔn)重量的場(chǎng)所。所以拓哺，引力制的絕對(duì)程度并不比所謂絕對(duì)制的絕對(duì)程度差勇垛。絕對(duì)制的力的單位為達(dá)因和牛頓。1達(dá)因是使1克的質(zhì)量產(chǎn)生1厘米/秒2加速度的力士鸥；1牛頓是使1千克的質(zhì)量產(chǎn)生1米/秒2加速度的力闲孤。1牛頓等于105達(dá)因。國際單位制和中國法定計(jì)量單位中烤礁，力的單位是牛頓崭放。

? ? ? ?合力如果所有力的作用線都相交于一點(diǎn)，則這些力組成一個(gè)匯交力系鸽凶。任一匯交力系的合力可以用矢量求和法求得币砂，但這個(gè)合力必通過力系的匯交點(diǎn)。如果合力等于零玻侥，這個(gè)匯交力系是平衡的决摧，亦即它們所作用的物體沒有加速度。一般說來凑兰，任一較大的物體上可以有三種類型的力在作用：①在分散的一些點(diǎn)或某幾塊表面的面積上有外力的作用掌桩。②在物體內(nèi)部，有外力所產(chǎn)生的反作用力的作用姑食，或由于物體變形而產(chǎn)生的內(nèi)部約束力的作用波岛。這些內(nèi)部變形約束力都是成對(duì)地產(chǎn)生的，合在一起互相抵銷音半，并不影響加速度则拷。③在內(nèi)部各部分有分布力的作用。這些力一般都和各部分的質(zhì)量成正比曹鸠。例如煌茬，重量所產(chǎn)生的作用力和加速度所造成的慣性力都是體內(nèi)分布的力，總稱徹體力彻桃，簡稱體力坛善。如果這一物體上所受各外力是匯交的，則其合力必和體力大小相等、方向相反眠屎。如果這合力通過該物體的質(zhì)心剔交，則合力必等于總質(zhì)量乘該物體所產(chǎn)生的加速度。如果這些匯交的外力的合力不通過該物體的質(zhì)心改衩，可以把這合力化為一個(gè)作用在質(zhì)心上的力和一個(gè)繞質(zhì)心的力偶矩之和(見力系)岖常。前者的大小和作用線方向和原來的合力相同，只是其作用線平移到通過該物體質(zhì)心的位置燎字，后者即力偶矩等于合力乘質(zhì)心到合力原作用線的垂直距離；前者引起物體質(zhì)心的加速度運(yùn)動(dòng)阿宅，后者引起物體繞質(zhì)心的角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)(見剛體動(dòng)力學(xué))候衍。一般說來，物體所受各外力不一定是匯交的洒放。但其合成的作用同樣也可以化為一個(gè)通過質(zhì)心的合力蛉鹿，和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的合力偶矩。

? ? ? 基本信息

? ? ? ?定義：力是物體（物質(zhì)）與物體（物質(zhì)）之間的相互作用產(chǎn)生往湿。力的大小妖异、方向、作用點(diǎn)是力的三要素领追∷牛或動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。

? ? ? 國際單位：牛頓绒窑，簡稱牛棕孙，符號(hào)是N。這是為了紀(jì)念英國科學(xué)家艾薩克·牛頓而命名的些膨。

1 N=1 kg·m/s2

? ? ? 測(cè)量工具：彈簧秤或測(cè)力計(jì)等蟀俊。

? ? ?力的不同分類

1.根據(jù)力的性質(zhì)可分為：重力、萬有引力订雾、彈力肢预、摩擦力、分子力洼哎、電磁力烫映、核力等。（注意噩峦，萬有引力不是在所有條件下都等于重力）窑邦。（重力不是所有條件下都指向地心，重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個(gè)分力壕探，另一個(gè)分力是向心力冈钦，只有在赤道上重力方向才指向地心。）

? ? ?重力并不指向地心

2.根據(jù)力的效果可分為：拉力李请、張力瞧筛、壓力厉熟、支持力、動(dòng)力较幌、阻力揍瑟、向心力、回復(fù)力等乍炉。

3.根據(jù)研究對(duì)象可分為：外力和內(nèi)力绢片。

4.根據(jù)力的作用方式可分為：非接觸力（如萬有引力，電磁力等）和接觸力（如彈力岛琼，摩擦力等）底循。

5.四種基本相互作用（力）：引力相互作用，電磁相互作用槐瑞，強(qiáng)相互作用熙涤，弱相互作用。

? ? ? ?作用效果：1）力可以改變物體的形狀困檩，使物體發(fā)生形變祠挫。2）力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度大小、運(yùn)動(dòng)方向悼沿，兩者至少有一個(gè)會(huì)發(fā)生改變）等舔。

? ? ? ?在力學(xué)的范圍內(nèi)，所謂形變是指物體的形狀或體積的變化糟趾。所謂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化指的是物體的速度變化软瞎，包括速度大小或方向的變化，即產(chǎn)生加速度拉讯。平常所說涤浇，物體受到了力，而沒指明施力物體魔慷，但施力物體一定是存在的只锭。不管是直接接觸物體間的力，還是間接接觸的物體間的力作用院尔；也不管是宏觀物體間的力作用蜻展，還是微觀物體間的力作用，都不能離開物體而單獨(dú)存在的邀摆。力的作用與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)一樣要通過時(shí)間和空間來實(shí)現(xiàn)纵顾。而且沟堡，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化量或物體形態(tài)的變化量厚满，取決于力對(duì)時(shí)間和空間的累積效應(yīng)。根據(jù)力的定義呈野，對(duì)任何一個(gè)物體，力與它產(chǎn)生的加速度方向相同汉额，它的大小與物體所產(chǎn)生的加速度成正比曹仗。且兩力作用于同一物體所產(chǎn)生的加速度，是該兩力分別作用于該物體所產(chǎn)生的加速度的矢量和蠕搜。運(yùn)動(dòng)不需要力來維持怎茫。

? ? ? ? 物理受力分析，沿著一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng)妓灌，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)轨蛤。雖然物體的速度隨著時(shí)間發(fā)生變化，但物體的加速度的大小和方向均不隨時(shí)間變化虫埂。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體一直保持“勻變速”這種狀態(tài)不變祥山。或許‘勻變速’也可稱為一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)告丢。為什么勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體一直保持‘勻變速’不變呢枪蘑？是因?yàn)榱λ鹎岖免；蛟S可以這樣說，力使勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體一直保持“勻變速”不變照捡。更簡潔的說就是颅湘，力使物體保持勻變速不變。所謂勻變速就是加速度不變栗精，或許我們可以說力具有保持加速度不變的性質(zhì)闯参。

? ? ? ? 力的性質(zhì)：物質(zhì)性：力是物體（物質(zhì)、質(zhì)量）對(duì)物體（物質(zhì)悲立、質(zhì)量）的作用鹿寨，一個(gè)物體受到力的作用，一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加這種作用薪夕，力是不能擺脫物體而獨(dú)立存在的脚草。

? ? ? ? 相互性（相互作用力）：任何兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，施力物體同時(shí)也一定是受力物體原献。只要一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力馏慨，受力物體反過來也肯定會(huì)給施力物體增加一個(gè)力。（產(chǎn)生條件：力大小相等（合力為零處于無方向靜止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）或不相等姑隅，方向相反写隶，作用在兩個(gè)不同的物體上，且作用在同一直線上讲仰。簡單概括為：異物慕趴、等值、反向、共線秩贰。 一對(duì)相互作用力必然是同時(shí)產(chǎn)生霹俺，同時(shí)消失的。）

? ? ? ? 矢量性：力是矢量毒费，既有大小又有方向丙唧。

? ? ? ? 同時(shí)性：力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失觅玻。

? ? ? ? 獨(dú)立性：一個(gè)力的作用并不影響另一個(gè)力的作用想际。

? ? ? ?力的圖示：包含力的大小、方向溪厘、作用點(diǎn)三個(gè)要素胡本。用一條有向線段把力的三要素準(zhǔn)確的表達(dá)出來的方式稱為力的圖示。大小用有標(biāo)度的線段的長短表示畸悬，方向用箭頭表示侧甫，作用點(diǎn)用箭頭或箭尾表示，力的方向所沿的直線叫做力的作用線蹋宦。力的圖示用于力的計(jì)算披粟。判斷力的大小時(shí)，一定要注意線段的標(biāo)度冷冗，因?yàn)榧词挂粭l線段比另一條線段長守屉，但長線段的標(biāo)度也長的話，那短線段表示的力不一定比長線段表示的力小蒿辙。?

? ? ? ?單位換算：單位：牛頓（N）拇泛，千克力（kgf）

換算：1 N=1 kg·m/(s^2)，1 kgf=9.80665 N思灌，1 dyn=10^(-5) N俺叭，1 N≈0.10197 kgf，1 N=10^5 dyn

注：牛是法定單位泰偿，其余是非法定單位熄守。我國過去也有將千克力作為單位。

公式：F=ma（牛頓第二定律公式）甜奄，G=mg為重力加速度柠横，質(zhì)量為1千克的物體所受到的重力約為9.8牛（受緯度影響）。

? ? ? ?平衡力：物體在受到幾個(gè)力的作用時(shí)课兄，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)牍氛，則說該物體受到平衡力（或說這幾個(gè)力平衡）。靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又叫平衡狀態(tài)烟阐。例如搬俊，當(dāng)一輛車勻速直線行駛（忽略受到的其他力）紊扬，則說該車的牽引力等于阻力，受到的重力等于地面的支持力唉擂。

? ? ? ? 判斷：兩個(gè)力作用在同一物體上餐屎。（同體），對(duì)力或每對(duì)合力在同一直線上玩祟，方向相反腹缩，大小相等。（即合力為零）（等大空扎，同線藏鹊，異向，同物）转锈，這個(gè)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)盘寡。（和相互作用力相區(qū)別）

? ? ? ?分類：平衡力還分為多力平衡和二力平衡，二力平衡的條件是：二力大小相等撮慨、方向相反竿痰、作用在一條直線上、作用在同一個(gè)物體上砌溺。多力平衡類似影涉。

? ? ? ?平衡力與 “作用力與反作用力”的區(qū)別，

? ? ? 共性：二力都是大小相等抚吠，方向相反常潮，作用在同一條直線上弟胀。

? ? ? 差異：首先提出兩個(gè)概念的本質(zhì)問題不同楷力，作用力與反作用力描述的是兩個(gè)物體間作用的規(guī)律，A對(duì)B有力的作用孵户，B對(duì)A必定也有力的作用萧朝；二力平衡描述的是物體在二力作用下處在平衡狀態(tài)的二力特點(diǎn)。

? ? ? 其次夏哭，作用力與反作用力二力的性質(zhì)相同检柬，要么都是引力，要么都是彈力竖配，要么都是摩擦力等等何址；而二力平衡則不然，只要二力滿足作用在同一物體上进胯，大小相等用爪，方向相反，作用在同一條直線胁镐，就是平衡力偎血，不管二力的性質(zhì)如何诸衔。

? ? ? 最后，作用力與反作用力具有同時(shí)性颇玷，同時(shí)產(chǎn)生笨农，同時(shí)變化，同時(shí)消失帖渠；二力平衡不具有這一特點(diǎn)谒亦。

? ? ? ?二力平衡：一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)空郊，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力诊霹，叫二力平衡。也就是說：“若物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)渣淳，它所受到的力一定是平衡力（或不受力）脾还。”

? ? ? ?二力平衡條件：1.力的大小相同入愧；2.方向相反鄙漏；3.作用（點(diǎn)）在同一直線上；4.作用（點(diǎn)）在同一物體上棺蛛。

? ? ? ?作用：使物體（物質(zhì)）保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)怔蚌。

? ? ? ?平衡狀態(tài)：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)、靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)統(tǒng)稱為平衡狀態(tài)旁赊。

? ? ? ?幾種性質(zhì)力：萬有引力：存在與宇宙萬物之間的力桦踊，它使行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，萬有引力大兄粘：F=G*m1*m2/r2籍胯，其中G為萬有引力常量。

? ? ? 重力：地球有一種奇異的力量离福，它能把空中的物體向下拉杖狼，這種力叫做“重力”。人使勁往上跳妖爷，即使跳得很高蝶涩，也會(huì)很快落到地面上。這是因?yàn)樗麄兪芰酥亓Φ淖饔眯跏丁Ｖ亓Φ拇笮〗兄亓柯唐浮Ｈ绻瑯拥奈矬w到了北極或南極，它的重量也將發(fā)生改變次舌。重力是地球與物體間萬有引力的一個(gè)分力熄攘，方向豎直向下（只有在南北兩極點(diǎn)上才指向地心），另一個(gè)分力則為物體隨地球一起旋轉(zhuǎn)時(shí)的向心力垃它。

? ? ? 彈力：物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的力鲜屏，例如烹看，你壓縮一個(gè)彈簧，彈簧反抗你的壓縮洛史，這個(gè)反抗的力就是彈力惯殊。

? ? ? 摩擦力：相互接觸的兩個(gè)物體，當(dāng)他們要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)也殖，摩擦面就產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)的力土思。摩擦力一定要阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生熱忆嗜。當(dāng)你扔出一個(gè)球己儒，球在空氣之中運(yùn)動(dòng)時(shí)，球與空氣之間就存在摩擦力捆毫，我們稱之為空氣阻力闪湾。當(dāng)太空的塵埃物質(zhì)進(jìn)入地球大氣層，與空氣發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)而發(fā)生劇烈摩擦而發(fā)光绩卤，這就是流星途样。壓力一定時(shí)，物體表面越粗糙濒憋，摩擦力越強(qiáng)何暇；物體表面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大凛驮，摩擦力越強(qiáng)裆站。人走路不會(huì)滑倒是因?yàn)橛心Σ亮Γ?a target="_blank">摩擦力太小黔夭，人就會(huì)滑倒宏胯。摩擦力分為滑動(dòng)摩擦、靜摩擦和滾動(dòng)摩擦纠修。摩擦力于受力面積的大小無關(guān)

? ? ? ?電場(chǎng)力：電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的胳嘲。只要有電荷存在厂僧，電荷的周圍就存在著電場(chǎng)扣草，電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場(chǎng)力颜屠。

? ? ? 磁場(chǎng)力：包括磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用的洛侖茲力和磁場(chǎng)對(duì)電流作用的安培力辰妙。

? ? ? 幾種效果力：壓力：垂直作用在物體表面上的力。如甫窟，把書放在水平的桌子上密浑，它對(duì)桌面的作用就是壓力。 它的大小等于書的物重粗井。但是尔破，如果書放在斜板上街图，這時(shí)書對(duì)斜板的壓力比書的重量要小。

? ? ? ?向心力：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的指向圓心的力懒构，向心力是一種效果力餐济，它的效果是產(chǎn)生向心加速度，在地球上胆剧，物體所受的重力實(shí)際上是地球與物體間萬有引力的一個(gè)分力絮姆，另一個(gè)分力即為物體和地球一起旋轉(zhuǎn)時(shí)的向心力。

? ? ??離心力不是效果力也不是性質(zhì)力秩霍，它是一種慣性力篙悯，既沒有施力物體，在非慣性參考系才存在的力铃绒，不是原詞條的所說的：“離心力是向心力的反作用力鸽照，它們的大小相等，方向相反颠悬。例如移宅，鏈球運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)鏈球，手對(duì)鏈球施加的是鏈球受到的向心力椿疗，而手上感覺到的鏈球?qū)κ值淖饔昧β┓澹褪请x心力”。?[2]

? ? ? ? 四種基本力：強(qiáng)相互作用力届榄、弱相互作用力浅乔、電磁力、萬有引力铝条。強(qiáng)相互作用力靖苇，強(qiáng)相互作用力將質(zhì)子和中子中的夸克束縛在一起，并將原子中的質(zhì)子和中子束縛在一起班缰。一般認(rèn)為贤壁，稱為膠子的一種自旋為1的粒子攜帶強(qiáng)作用力。它只能與自身以及與夸克相互作用埠忘。

? ? ? ? 弱相互作用力：弱相互作用力（弱核力）制約著放射性現(xiàn)象脾拆，并只作用于自旋為1/2的物質(zhì)粒子，而對(duì)諸如光子莹妒、引力子等自旋為0名船、1或2的粒子不起作用。?[3]

? ? ? ?電磁力：電磁力作用于帶電荷的粒子（例如電子和夸克）之間旨怠，但不和不帶電荷的粒子（例如引力子）相互作用渠驼。它比引力強(qiáng)得多：兩個(gè)電子之間的電磁力比引力大約大10^42倍。然而鉴腻，共有兩種電荷——正電荷和負(fù)電荷迷扇，同種電荷之間的力是互相排斥的百揭，而異種電荷則互相吸引。?[3]

? ? ? 萬有引力：引力是萬有的蜓席，也就是說信峻，每一粒子都因它的質(zhì)量或能量而感受到引力。引力比其他三種力都弱得多瓮床。它是如此之弱盹舞，以致于若不是它具有兩個(gè)特別的性質(zhì)，根本就不可能注意到它隘庄。這就是踢步，它會(huì)作用到非常大的距離去，并且總是吸引的丑掺。?[3]

? ? ? ?力學(xué) ：物理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科获印。它是研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和平衡規(guī)律及其應(yīng)用的。力學(xué)可分為靜力學(xué)街州、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分兼丰。靜力學(xué)是以討論物體在外力作用下保持平衡狀態(tài)的條件為主。運(yùn)動(dòng)學(xué)是撇開物體間的相互作用來研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述方法唆缴，而不涉及引起運(yùn)動(dòng)的原因鳍征。動(dòng)力學(xué)是討論質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)所受的力和壓力作用下發(fā)生的運(yùn)動(dòng)兩者之間的關(guān)系。力學(xué)也可按所研究物體的性質(zhì)分為質(zhì)點(diǎn)力學(xué)面徽、剛體力學(xué)和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)艳丛。連續(xù)介質(zhì)通常分為固體和流體，固體包括彈性體和塑性體趟紊，而流體則包括液體和氣體氮双。

? ? ? ?16世紀(jì)到17世紀(jì)間，力學(xué)開始發(fā)展為一門獨(dú)立的霎匈、系統(tǒng)的學(xué)科戴差。伽利略通過對(duì)拋體和落體的研究，提出慣性定律并用以解釋地面上的物體和天體的運(yùn)動(dòng)铛嘱。17世紀(jì)末牛頓提出力學(xué)運(yùn)動(dòng)的三條基本定律暖释，使經(jīng)典力學(xué)形成系統(tǒng)的理論。根據(jù)牛頓三條定律和萬有引力定律成功地解釋了地球上的落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和行星的運(yùn)動(dòng)軌道弄痹。此后兩個(gè)世紀(jì)中在很多科學(xué)家的研究與推廣下饭入，終于成為一門具有完善理論的經(jīng)典力學(xué)。1905年肛真，愛因斯坦提出狹義相對(duì)論，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體爽航，必須用相對(duì)力學(xué)來代替經(jīng)典力學(xué)蚓让，因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)不過是物體速度遠(yuǎn)小于光速的近似理論乾忱。20世紀(jì)20年代量子力學(xué)得到發(fā)展，它根據(jù)實(shí)物粒子和光子具有粒子和波動(dòng)的雙重性解釋了經(jīng)典力學(xué)不能解釋的微觀現(xiàn)象历极，并且在微觀領(lǐng)域給經(jīng)典力學(xué)限定了適用范圍窄瘟。?

? ? ? ?經(jīng)典力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)的基本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律或與牛頓定律有關(guān)且等價(jià)的其它力學(xué)原理，它是20世紀(jì)以前的力學(xué)趟卸，有兩個(gè)基本假定：其一是假定時(shí)間和空間是絕對(duì)的蹄葱，長度和時(shí)間間隔的測(cè)量與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，物質(zhì)間相互作用的傳遞是瞬時(shí)到達(dá)的锄列；其二是一切可觀測(cè)的物理量在原則上可以無限精確地加以測(cè)定图云。20世紀(jì)以來，由于物理學(xué)的發(fā)展邻邮，經(jīng)典力學(xué)的局限性暴露出來竣况。如第一個(gè)假定，實(shí)際上只適用于與光速相比的低速運(yùn)動(dòng)情況筒严。在高速運(yùn)動(dòng)情況下丹泉，時(shí)間和長度不能再認(rèn)為與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。第二個(gè)假定只適用于宏觀物體鸭蛙。在微觀系統(tǒng)中摹恨，所有物理量在原則上不可能同時(shí)被精確測(cè)定。因此經(jīng)典力學(xué)的定律一般只是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的近似定律娶视。

? ? ? ? 牛頓力學(xué)：牛頓力學(xué)是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)睬塌，在17世紀(jì)以后發(fā)展起來的。直接以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為出發(fā)點(diǎn)來研究質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)歇万，這就是牛頓力學(xué)揩晴。它以質(zhì)點(diǎn)為對(duì)象，著眼于力的概念贪磺，在處理質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)問題時(shí)硫兰，須分別考慮各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受的力，然后來推斷整個(gè)質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)寒锚。牛頓力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在劫映，且各自守恒，它只適用于物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的范圍刹前。牛頓力學(xué)較多采用直觀的幾何方法泳赋，在解決簡單的力學(xué)問題時(shí)，比分析力學(xué)方便簡單喇喉。

? ? ? ? 分析力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)按歷史發(fā)展階段的先后與研究方法的不同而分為牛頓力學(xué)及分析力學(xué)祖今。1788年拉格朗日發(fā)展了歐拉、達(dá)朗伯等人的工作，發(fā)表了“分析力學(xué)”千诬。分析力學(xué)處理問題時(shí)以整個(gè)力學(xué)系統(tǒng)作為對(duì)象耍目，用廣義坐標(biāo)來描述整個(gè)力學(xué)系統(tǒng)的位形，著眼于能量概念徐绑。在力學(xué)系統(tǒng)受到理想約束時(shí)邪驮，可在不考慮約束力的情況下來解決系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)問題。分析力學(xué)較多采用抽象的分析方法傲茄，在解決復(fù)雜的力學(xué)問題時(shí)顯出其優(yōu)越性毅访。

? ? ? ?理論力學(xué)：是力學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合。理論力學(xué)是數(shù)學(xué)物理的一個(gè)組成部分盘榨，也是各種應(yīng)用力學(xué)的基礎(chǔ)喻粹。它一般應(yīng)用微積分、微分方程较曼、矢量分析等數(shù)學(xué)工具對(duì)牛頓力學(xué)作深入的闡述并對(duì)分析力學(xué)作系統(tǒng)的介紹磷斧。由于數(shù)學(xué)更深入地應(yīng)用于力學(xué)這個(gè)領(lǐng)域，使力學(xué)更加理論化捷犹。

? ? ? ?運(yùn)動(dòng)學(xué) ：用純粹的解析和幾何方法描述物體的運(yùn)動(dòng)弛饭，對(duì)物體作這種運(yùn)動(dòng)的物理原因可不考慮。亦即從幾何方面來研究物體間的相對(duì)位置隨時(shí)間的變化萍歉，而不涉及運(yùn)動(dòng)的原因侣颂。

? ? ? ?動(dòng)力學(xué) ：討論質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)所受的力和在力作用下發(fā)生的運(yùn)動(dòng)兩者之間的關(guān)系。以牛頓定律為基礎(chǔ)枪孩，根據(jù)不同的需要提出了各種形式的動(dòng)力學(xué)基本原理憔晒，如達(dá)朗伯原理、拉格朗日方程蔑舞、哈密頓原理拒担，正則方程等。根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)時(shí)狀態(tài)以及內(nèi)部各部分間的相互作用和系統(tǒng)與它周圍環(huán)境之間的相互作用可預(yù)言將要發(fā)生的運(yùn)動(dòng)攻询。

? ? ? ? 彈性力學(xué)：研究彈性體內(nèi)由于受到外力的作用或溫度改變等原因而發(fā)生的應(yīng)力从撼、形變和位移的一門學(xué)科，故又稱彈性理論钧栖。彈性力學(xué)通常所討論的是理想彈性體的線性問題低零。它的基本假定是：物體是連續(xù)、均勻和各向同性的拯杠；物體是完全彈性體掏婶；在施加負(fù)載前，體內(nèi)沒有初應(yīng)力潭陪；物體的形變十分微小雄妥。根據(jù)上述假定最蕾，對(duì)應(yīng)力和形變關(guān)系而作的數(shù)學(xué)推演常稱為數(shù)學(xué)彈性力學(xué)。此外還有應(yīng)用彈性力學(xué)茎芭。如物體形變不是十分微小揖膜，可用非線性彈性理論來研究誓沸。若物體內(nèi)部應(yīng)力超過了彈性極限梅桩，物體將進(jìn)入非完全彈性狀態(tài)。此時(shí)則必須用塑性理論來研究拜隧。

? ? ? ?連續(xù)介質(zhì)力學(xué)：研究質(zhì)量連續(xù)分布的可變形物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律宿百，主要討論一切連續(xù)介質(zhì)普遍遵從的力學(xué)規(guī)律。例如洪添，質(zhì)量守恒垦页、動(dòng)量和角動(dòng)量定理、能量守恒等干奢。彈性體力學(xué)和流體力學(xué)有時(shí)綜合討論稱為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)痊焊。

? ? ? ? 相對(duì)論力學(xué)：建立在相對(duì)論之上，與經(jīng)典力學(xué)有很大的不同忿峻，它否定了時(shí)空是絕對(duì)的薄啥，很多效應(yīng)是經(jīng)典力學(xué)無法解釋的，例如：水星的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)逛尚，雷達(dá)的回波延遲等垄惧，它還指出物質(zhì)的能量與質(zhì)量之間存在著密不可分的關(guān)系(E=mc2)。

? ? ? ? 量子力學(xué)：由矩陣力學(xué)與波動(dòng)力學(xué)融合而成绰寞，量子力學(xué)建立在海森伯的不確定性原理和德布羅意的波粒二象性的基礎(chǔ)上到逊，量子力學(xué)中，粒子的狀態(tài)用一個(gè)波函數(shù)∣ψ（r滤钱，t）∣表示觉壶，它是坐標(biāo)r和時(shí)間t的復(fù)數(shù)函數(shù)，量子力學(xué)告訴我們?cè)诳臻g某點(diǎn)粒子的概率（幾率）密度件缸，在粒子速度不大的情況下铜靶，粒子滿足的運(yùn)動(dòng)方程為薛定諤方程，而在粒子速度很大的相對(duì)論情況下停团，薛定諤方程由狄拉克方程或克萊因戈?duì)柕欠匠趟〈跆埂Ｔ诹孔恿W(xué)中，粒子之間的作用力被描述為交換自旋為整數(shù)的玻色子所產(chǎn)生的佑稠，史蒂芬霍金在他的著作時(shí)間簡史中特地為此開辟了一章：基本粒子與自然的力

? ? ? ?力和物體質(zhì)量的要素關(guān)聯(lián)關(guān)系：f=ma .

? ? ? ?力和作用時(shí)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系：沖量與動(dòng)量秒梅，沖量是力的時(shí)間累積效應(yīng)的量度，是矢量舌胶。如果物體所受的力是大小和方向都不變的恒力F捆蜀，沖量I就是F和作用時(shí)間t的乘積。如果F的大小、方向是變動(dòng)的辆它，沖量I應(yīng)用矢量積分運(yùn)算誊薄。沖量通常用來求短暫過程（如撞擊）中物體間的作用力，即由物體的動(dòng)量增量和作用的時(shí)間而估算其作用力锰茉。此力又稱沖力呢蔫。沖量的單位在國際單位制中是N.s。通常用I(大寫的i)表示飒筑。mv1-mv2=Ft 即可說:物體所受合外力的沖量就是該物體的動(dòng)量變化量.沖量是描述力對(duì)物體作用的時(shí)間累積效應(yīng)的物理量片吊。力的沖量是一個(gè)過程量。在談及沖量時(shí)协屡，必須明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間上的沖量俏脊。

? ? ? ? 力與作用距離的關(guān)聯(lián)：力矩：力矩 (moment of force) 力對(duì)物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)作用的物理量》粝可以分為力對(duì)軸的矩和力對(duì)點(diǎn)的矩爷贫。即：M=LxF。其中L是從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到著力點(diǎn)的距離矢量,F是矢量力补憾；力矩也是矢量漫萄。

? ? ?性質(zhì)：

1.力F對(duì)點(diǎn)O的矩，不僅決定于力的大小余蟹，同時(shí)與矩心的位置有關(guān)卷胯。矩心的位置不同，力矩隨之不同威酒；

2.當(dāng)力的大小為零或力臂為零時(shí)窑睁，則力矩為零；

3.力沿其作用線移動(dòng)時(shí)葵孤，因?yàn)榱Φ拇笮〉Ｅァ⒎较蚝土Ρ劬鶝]有改變，所以尤仍，力矩不變箫津。

4.相互平衡的兩個(gè)力對(duì)同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和等于零。

? ? ? 延伸：上面談了力的相關(guān)要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系宰啦，掌握和發(fā)現(xiàn)其要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系就是在掌握科學(xué)苏遥，力與受力體的結(jié)構(gòu)件的關(guān)聯(lián)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)力學(xué)，力與材料力性質(zhì)的關(guān)聯(lián)關(guān)系產(chǎn)生了材料力學(xué)赡模。力與空氣動(dòng)力關(guān)聯(lián)關(guān)系產(chǎn)生了空氣動(dòng)力學(xué)田炭，力與流體的關(guān)聯(lián)關(guān)系出現(xiàn)了流體力學(xué)，力與機(jī)構(gòu)的關(guān)聯(lián)關(guān)系產(chǎn)生了機(jī)構(gòu)力學(xué)總之掌握關(guān)聯(lián)關(guān)系就掌握了其知識(shí)點(diǎn)和規(guī)律性漓柑。這些關(guān)聯(lián)關(guān)系要用數(shù)學(xué)關(guān)系確認(rèn)起來教硫，形成了不同學(xué)科的理論公式叨吮。掌握公式和理論最終目的還是為了應(yīng)用，解決現(xiàn)實(shí)問題瞬矩，促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展茶鉴。續(xù)4…將談及有關(guān)力學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用，來啟發(fā)大家學(xué)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的興趣景用。