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牛頓第二運動定律的常見表述是：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且與物體質量的倒數成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。該定律是由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數學原理》一書中提出的。牛頓第二運動定律和第一、第三定律共同組成了牛頓運動定律，闡述了經典力學中基本的運動規(guī)律。牛頓在《自然哲學的數學原理》發(fā)表的原始表述：動量為的物體，在合外力為的作用下，其動量隨時間的變化率等于作用于物體的合外力。 基本信息 中文名：牛頓第二運動定律 外文名：Newton's Second Law of Motion-Force and Acceleration 別稱：牛頓第二定律 表達式：F=ma 提出者：艾薩克·牛頓 提出時間：1687年 應用學科：物理學 記載著作：《自然哲學的數學原理》  正在加載牛頓定律的應用 定律內容：物體的加速度a跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 公式：F合=ma 說明： 1、牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律。力和加速度同時產生、同時變化、同時消逝。 2、F=ma是一個矢量方程，應用時應規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向反正方向。 3、根據力的獨立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內運動的問題時，可將物本所受各力正交分解，在兩個互相垂直的方向上分別應用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。 4、雖然在牛頓力學中第二定律被稱為定律，但是牛頓第二定律實際上可以看作為牛頓力學中力的定量定義，只有當給出力的具體形式后才能構成動力學方程預測物體的行為。 性質 矢量性  正在加載牛頓定律的應用 力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中，等號不僅表示左右兩邊數值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。 瞬時性 當物體（質量一定）所受外力發(fā)生突然變化時，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發(fā)生突變；當合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規(guī)律，表明了力的瞬間效應。 相對性 自然界中存在著一種坐標系，在這種坐標系中，當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對于地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。 因果性 力是產生加速度的原因。若不存在力，則沒有加速度。 獨立性 物體所受各力產生的加速度，互不干擾，而物體的實際加速度則是每一個力產生加速度的矢量和，分力和分加速度在各個方向上的分量關系，也遵循牛頓第二定律。 同一性 a與F與同一物體某一狀態(tài)相對應。 適用范圍  1.牛頓第二定律作為力的定義是恒成立的，作為可預測物體行為的方程是給出力場的具體形式的動力學方程。但是當考察物體的運動線度可以和該物體的德布羅意波長相比擬時，由于測不準原理，物體的動量和位置已經是不能同時準確獲知的量了，因而牛頓動力學方程缺少準確的初始條件無法求解。也就是說經典的描述方法由于測不準，原理已經失效或者需要修改。量子力學用希爾伯特空間中的態(tài)矢概念代替位置和動量（或速度）的概念來描述物體的狀態(tài)，用薛定諤方程代替牛頓動力學方程（即含有力場具體形式的牛頓第二定律）。 2.由于牛頓動力學方程不是洛倫茲協變的，因而不能和狹義相對論相容，因而當物體做高速移動時需要修改力、速度等力學變量的定義，使動力學方程能夠滿足洛倫茲協變的要求，在物理預言上也會隨速度接近光速而與經典力學有不同。 |
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