有人說：道法自然，舊藏玄冥；天将牛頓，萬物生明。

1727年，牛頓逝世，英國以國葬規格将他安葬于威斯敏斯特大教堂。出殡那天，擡棺椁的是兩位公爵、三位伯爵和一位大法官，前來送葬的人将街道堵得水洩不通。在哀歌裡，世界與這位科學巨人告别。

威斯敏斯特教堂

學過物理的我們對牛頓并不陌生，牛頓構建了宏觀物理大廈，徹底改變了科學發展的進程，牛頓機械宇宙力學體系，在自然科學領域裡占據了長達兩百年的統治地位。

牛頓留給人們的理論有很多：萬有引力、微積分、力學體系.....在這篇文章中，我們主要帶大家回顧一下最經典的牛頓力學三大定律。

物體為什麼會動，長期以來，人們直覺認為，物體的運動是與推、拉等行為相聯系的，如果沒有推拉等，物體的運動便會停下來。根據這些經驗，壓力士多德得出結論：必須存在某一動作作用在物體上，物體才能運動，否則隻能靜止在某個地方。

400多年前，伽利略做了如下圖所示的實驗：讓一個小球從靜止狀态開始運動，沖上另一個斜面。如果沒有磨擦（不可能存在的，所以是個理想實驗假設），小球将達到原來的高度。如果第二個斜面角度更小，則小球仍能達到原來高度，隻是運動距離更遠.....如果第二個平面完全水平時呢？小球将永遠運動下去。伽利略由此推斷：力不是維持物體運動的原因。

伽利略斜面實驗

伽利略同時代的笛卡爾也研究這個問題，他認為運動中的物體沒有受到力的作用，它将繼續以同一速度同一方向一直運動下去，他還認為，這應該成為一個原理。

站在伽利略、笛卡爾等巨人的肩膀上，牛頓提出了力的概念，它将物體間複雜多樣的相互作用抽象為“力”。

一切物體總保持勻速直線運動狀态或靜止狀态，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀态。

物體這種保持原來勻速直線運動狀态或靜止狀态的性質叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作慣性定律。 描述物體慣性的物理量是它的質量。

任何物體都和周圍的物體有相互作用，不受力作用的物體是不存在的，因此描述的是一種理想狀态，不可能用實驗驗證。

牛頓第一定律揭示了力與運動的關系：力不是維持物體運動狀态的原因，而是改變運動狀态的原因。

物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 可用公式： F=ma表示。

牛頓第一定律說明力是改變物體運動的原因，定性地說明了力，牛頓第二定律則從數量上定量的說明了力，這樣我們不僅知道力的存在，并且能夠定量的分析、計算力。

在平直路面上，質量為 1 100 kg 的汽車在進行研發的測試，當速度達到 100 km/h時取消動力，經過 70 s 停了下來。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時牽引力為2 000 N，産生的加速度是多少？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。

小車受力圖

解： 初速度 v0 ＝ 100 km/h ＝ 27.8 m/s，末速度為 0，滑行時間 t ＝ 70 s。 加速度為：a=-v0/t 由牛頓第二定律： 阻力F= ma= -m（v0/t）= -437N 重新啟動後，汽車所受合力為：F合=2000N-437N=1563N 由牛頓第二定律： a2=F合/m=1.42m/s2 .

兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

我們在拉車的時候，車子會受到我的拉力，同時，我們也會受到車的拉力。我們給車子的力抵消了車子輪胎受到的摩擦力，所以車子動了。同時，由于地面給了我們一個向前的摩擦力，抵消了車子對我們施加的向後的拉力，所以我們能夠向前走。 很多靜力學問題可以用牛三來解決，當一個物體靜止時，其受力為總和為0，然後就可以用牛頓第三定律分析各個部分受到的不同的力。

延伸一點：動量的公式： E=mv 。牛頓第三定律的重要動力學内涵是：動量守恒。如火箭發射：噴射出來的燃料的動量抵消了火箭向上的動量，如果燃料一直沖向地面，因此火箭便一直往上沖。

長征五号火箭發射

牛頓力學定律就講到這裡，現在故事時間，我們接開頭，講一下牛頓與蘋果的愛恨情仇。

青年牛頓與蘋果

在牛頓送葬的隊伍裡，有一個當時尚未為人所知的小人物，他就是逃難到英國的伏爾泰，他被現場的場景所震驚，便花心思去各種打探牛頓的事情，其中就包括：牛頓如何發現了萬有引力定律。

蘋果砸到牛頓，牛頓頓悟，想出了萬有引力定律的故事是牛頓的外甥女告訴伏爾泰的，伏爾泰信了，然後寫進自個的書裡，從此，蘋果與牛頓與萬有引力三者之間就扯上了關系。

至于那顆蘋果樹是否真的存在？我們不得而知。但是如果存在的話，應該長在牛頓的鄉下老宅内。牛頓在倫敦讀書時候，适逢黑死病流行，為躲避瘟疫，牛頓躲回鄉下，并在那裡度過了開挂的一年半時間，在這18個月裡，他思考數學問題、計算星軌、探索萬有引力.....那一年，1666年，是牛頓的奇迹年，是牛頓的高産年份。

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