摘要：力的基本概念力是力學(xué)中的基本概念之一，是使物體獲得加速度或形變的外因。在動(dòng)力學(xué)中它等于物體的質(zhì)量與加速度的乘積。力的概念形成簡(jiǎn)史推拉物體時(shí)，可以直覺(jué)意識(shí)到“力”的模糊概念。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，最后停止下來(lái)，都反映了力的作用。中國(guó)古代文獻(xiàn)《墨經(jīng)》就把這個(gè)概念總結(jié)為“力，形之所

力的基本概念

力是力學(xué)中的基本概念之一，是使物體獲得加速度或形變的外因。在動(dòng)力學(xué)中它等于物體的質(zhì)量與加速度的乘積。

力的概念形成簡(jiǎn)史推拉物體時(shí)，可以直覺(jué)意識(shí)到“力”的模糊概念。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，最后停止下來(lái)，都反映了力的作用。中國(guó)古代文獻(xiàn)《墨經(jīng)》就把這個(gè)概念總結(jié)為“力，形之所由奮也?！本褪钦f(shuō)，力是使物體奮起運(yùn)動(dòng)的原因。所以，力是那樣自然地反映到人的意識(shí)中來(lái)的。但是人們從直覺(jué)意識(shí)到“力”的概念到獲得“力”的嚴(yán)格科學(xué)定義，卻經(jīng)歷了長(zhǎng)期的斗爭(zhēng)。

在西方，力的概念在物理科學(xué)中提出以前。首先在哲學(xué)中發(fā)生爭(zhēng)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，象人體一樣是自己運(yùn)動(dòng)的活的組織。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，也沒(méi)有“力”的概念。后來(lái)帕門(mén)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(lái)證明運(yùn)動(dòng)是存在的。這樣就意味著承認(rèn)了“力是因，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，他認(rèn)為自然之所以賦予運(yùn)動(dòng)的本性，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，它才是一切物理活動(dòng)的根源。當(dāng)然，這種形而上學(xué)的觀點(diǎn)很難用來(lái)解釋象萬(wàn)有引力所產(chǎn)生的那種運(yùn)動(dòng)。

在亞里士多德的著作中，力被看作是從一個(gè)物體發(fā)射到另一物體中去的。這種發(fā)射的力本身不是物質(zhì)，而是一種“形式”，是依賴于物質(zhì)而存在的。根據(jù)這種力的概念，其作用只限于相互接觸的物體；只有通過(guò)推或拉，才能相互影響作用。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(guò)遠(yuǎn)距作用的力的存在。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。但亞里士多德首先提出了所謂“運(yùn)動(dòng)定律”，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)物體的速度和通過(guò)介質(zhì)時(shí)受到的阻力成正比。不過(guò)他并沒(méi)有提出所用的量的度量單位，也沒(méi)有測(cè)量這些量的方法。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，而不是表示物體受迫運(yùn)動(dòng)的原因。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(guò)程中，關(guān)于力的概念深受亞里士多德思想的束縛，沒(méi)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)，但對(duì)力并沒(méi)有形成完備的概念。他關(guān)于質(zhì)量的定義是模糊的，所以，他不能給出清晰的既適用于靜力學(xué)，又適用于動(dòng)力學(xué)的力的定義。當(dāng)然，他對(duì)慣性原理是基本理解的。他的慣性原理指出，物體在不受外力作用的條件下，能連續(xù)作勻速運(yùn)動(dòng)。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(zhǎng)期的思想束縛，為I．牛頓把力和加速度聯(lián)系在一起開(kāi)辟了道路。

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)。牛頓第一定律(慣性定律)是力的定性的定義，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，即力等于動(dòng)量的時(shí)間變率；如果質(zhì)量不變，力也等于質(zhì)量乘加速度。牛頓第三定律指出，對(duì)于每一個(gè)力而言，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，只在兩個(gè)物體相互作用時(shí)才能實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)牛頓運(yùn)動(dòng)定律)。

牛頓的萬(wàn)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。但是，牛頓并不能從物理上說(shuō)清超距作用的實(shí)質(zhì)，所以長(zhǎng)期受到各方的嚴(yán)厲批評(píng)，直到A．愛(ài)因斯坦于1905年提出狹義相對(duì)論，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。愛(ài)因斯坦1915年在他的廣義相對(duì)論里明確指出，萬(wàn)有引力的傳播速度不可能大于光速。

在歷史上，有許多科學(xué)家和哲學(xué)家曾指出，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。G．R基爾霍夫、H．B．赫茲和E．馬赫都認(rèn)為牛頓的力的概念很難說(shuō)明力的實(shí)質(zhì)，但都肯定力是一種計(jì)算用的量，代表質(zhì)量和加速度的積。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(méi)有這種概念，物理就會(huì)失掉理論的連貫一致性。

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。前者把力看作是基本量，把質(zhì)量看作是第二定律的導(dǎo)出量；后者則反之。

我們把長(zhǎng)度單位定義為標(biāo)準(zhǔn)衡器在兩點(diǎn)之間的距離，或用特定的光譜線波長(zhǎng)來(lái)度量。同樣，時(shí)間可以用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的周期。如地球公轉(zhuǎn)周期，時(shí)鐘的擺動(dòng)周期，或分子的振動(dòng)周期來(lái)衡量。利用這種長(zhǎng)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。現(xiàn)在，我們通過(guò)兩種途徑探討牛頓第二定律，即絕對(duì)制和引力制。在絕對(duì)制中，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，把單位質(zhì)量產(chǎn)生單位加速度的力作為單位力。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。這樣求得的加速度同它的質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)證啁，質(zhì)量是一個(gè)標(biāo)量，而力和加速度則都是矢量，它們服從矢量合成和分解的規(guī)律。

在絕對(duì)制中，非相對(duì)論力學(xué)的牛頓第二定律可寫(xiě)成：

F=ma，

式中F和a為力和加速度；m為該物體的質(zhì)量。式右的m和a如果是已知的，則本式即為力的定義。所以在絕對(duì)制中，質(zhì)量是基本量，力是導(dǎo)出量。力的量綱是MLT-2，其中M、L、T分別為質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間的量綱。

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，因而，引力制把力作為基本量，而根據(jù)第二定律，質(zhì)量為聯(lián)系力和加速度的比例因子，成為導(dǎo)出量。在引力制中，標(biāo)準(zhǔn)物體的重量作為單位力，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(lái)度量的。設(shè)物體的重量為W，則它的質(zhì)量m可以寫(xiě)成W/g。這個(gè)導(dǎo)出量m的量綱為FT2L-1，其中F為力的量綱。由于地球表面各處的地球引力加速度并不完全相等，所以物體在地球表面各處的重量，也不會(huì)完全相等。為了避免這種困難，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，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。

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；1牛頓是使1千克的質(zhì)量產(chǎn)生1米/秒2加速度的力。1牛頓等于105達(dá)因。國(guó)際單位制和中國(guó)法定計(jì)量單位中，力的單位是牛頓。

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。任一匯交力系的合力可以用矢量求和法求得，但這個(gè)合力必通過(guò)力系的匯交點(diǎn)。如果合力等于零，這個(gè)匯交力系是平衡的，亦即它們所作用的物體沒(méi)有加速度。

一般說(shuō)來(lái)，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。②在物體內(nèi)部，有外力所產(chǎn)生的反作用力的作用，或由于物體變形而產(chǎn)生的內(nèi)部約束力的作用。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，并不影響加速度。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。例如，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，簡(jiǎn)稱體力。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。如果這合力通過(guò)該物體的質(zhì)心，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(guò)該物體的質(zhì)心，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(jiàn)力系)。前者的大小和作用線方向和原來(lái)的合力相同，只是其作用線平移到通過(guò)該物體質(zhì)心的位置，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)，后者引起物體繞質(zhì)心的角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)剛體動(dòng)力學(xué))。

一般說(shuō)來(lái)，物體所受各外力不一定是匯交的。但其合成的作用同樣也可以化為一個(gè)通過(guò)質(zhì)心的合力，和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的合力偶矩。

什么是力？

1、力是物體對(duì)物體的作用。

2、兩個(gè)物體中一個(gè)是施力物體，另一個(gè)是受力物體。

3、物體間力的作用是相互的。

4、力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體的形狀。

5、在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，用符號(hào)N表示。

6、測(cè)量力的大小的工具是測(cè)力計(jì)，最常用的是彈簧測(cè)力計(jì)。

7、力的三要素是大小、方向、作用點(diǎn)。

8、在地面附近的物體由于地球的吸引而受到的力叫重力，通常用G表示。

9、物體所受的重力與它的質(zhì)量成正比，公式為：G = mg，其中g(shù)取9.8N/kg。

10、重力的方向是豎直向下的，它在物體上的作用點(diǎn)叫做重心。

11、如果一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同，那么這個(gè)力就叫做這兩個(gè)力的合力。

12、求兩個(gè)力的合力就叫二力的合成。

13、同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力等于這兩個(gè)力的和，合力的方向跟這兩個(gè)力相同；方向相反的兩個(gè)力的合力等于這兩個(gè)力的差，合力的方向跟較大的力的方向相同；互成角度的兩個(gè)力的合力，將兩個(gè)力作平行四邊形的鄰邊，這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線就是這兩個(gè)力的合力和方向。按性質(zhì)分就是按力的產(chǎn)生原因分叫性質(zhì)力，.按效果分就是按力的作用結(jié)果分.叫效果力，

這些力中按性質(zhì)分的有:重力、彈力、摩擦力、磁力

其余的都是按效果分的.

其實(shí)這樣分類沒(méi)有什么為什么,就好象人可以按性別分類也可以按年齡分類等.性質(zhì)相同的力效果可以不同,同樣效果相同的力性質(zhì)也可以不同.力是物體對(duì)另一物體的作用，一個(gè)物體受到力的作用，一定有另外的物體施加這種作用。前者是受力物體，后者是施力物體，只要有力發(fā)生，就一定有受力物體和施力物體。有時(shí)為了方便，只說(shuō)物體受了力，而沒(méi)有指明施力物體。但施力物體一定是存在的。力是一種物理量,是一種改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或使物體發(fā)生形變的一種物理量