牛頓第一運動定律的意義-科學人雜誌
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牛頓第一運動定律的意義

2011-05-01 高涌泉
- 將第一定律的精神稍加延伸會得到相對性原理,也就是所有慣性座標系中的物理定律都是一樣的。
牛頓第一運動定律也稱為慣性定律,是每個人在國中開始學習物理時所碰到的第一個物理定律,所以應該是最為一般人熟悉的物理定律。牛頓在《自然哲學的數學原理》中是這麼陳述這個定律的:「每個物體會持續其原先靜止或均勻筆直向前運動的狀態,除非因為受到力的作用而被迫改變其狀態。」牛頓所謂的「均勻筆直向前運動」以今天的術語來說就是「等速直線運動」,因此現代教科書會這麼說明第一運動定律:「物體如果沒有受到外力,其速度的大小與方向就不會改變(物體靜止的時候即是速度為零的狀態)。」根據這個定律,物體有維持原本運動狀態的傾向,由於牛頓稱此傾向為慣性,所以第一定律也常被稱為慣性定律。物理教科書在說明了第一定律之後,一般會繼續介紹相關的故事,譬如說,此定律其實是由比牛頓大78歲的伽利略透過巧妙的思想實驗首先提出來的,以及在平常環境中,由於無法避免的摩擦力,物體不可能「動者恆動」等。我不在這裡談這些大家並不陌生的事,而是要討論我時常被問到的一個問題:在第一定律之後,牛頓第二運動定律說明了物體的加速度與其所受外力成正比;據此,物體若沒有受到外力,就沒有加速度,亦即物體會等速前進,但這不正是第一定律的內容嗎?也就是第一定...

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# 關鍵字:名家專欄物理形上集
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