06　牛顿第二定律

怎么算呢？

首先，既然力可以改变物体的速度，那首先就得找一个物理量来描述物体速度的变化。比如，汽车现在的速度是2m/s，1s后变成了4m/s，那它的速度就在1s之内变化了（4–2）m/s=2m/s。

为什么汽车的速度会变化呢？当然是发动机的牵引力让汽车的速度发生了改变，换成马车就是马的拉力让车的速度改变了。既然速度发生了改变，那肯定就有什么力作用在它身上。

那么，力的大小跟速度的变化有什么关系呢？是力越大，速度的变化就越大吗？乍一看好像没问题。用两匹马拉车，1s内可以让马车加速2m/s；如果有四匹马拉车，或许1s内就能让马车加速4m/s。但是，就算只有一匹马，如果时间给够，比如60s，那马车完全有可能增加更多的速度。所以，光比速度的变化量是不公平的，还要限定时间：在一定的时间内（比如1s）让物体的速度变化越大（也就是速度变化得越快），才能说明受到的力越大。

因此，有理由相信：合外力越大，物体的速度变化得越快。而单位时间内物体速度的变化量，正是加速度的定义。也就是说，我们用加速度这个物理量来描述物体速度变化快慢的程度。如果物体的速度不变，那它的加速度等于0；如果物体的速度在1s内从2m/s增加到了4m/s，那它的加速度就是2m/s²；如果物体的速度在2s内从1m/s增加到了7m/s，那么它的加速度就应该是=3m/s²。

好，现在我们知道了：物体受到的合外力越大，那它的速度就变化得越快，加速度越大。

那么，还有其他影响加速度的因素吗？同样是一匹马，一个拉自行车，一个拉大卡车，你觉得它们的加速度会一样吗？很显然，物体的加速度不仅跟合外力有关，还跟质量有关：质量越大，同等合外力下获得的加速度越小，反之越大。有了这样的铺垫，牛顿第二定律就呼之欲出了。

牛顿第二定律：物体的加速度a跟物体受到的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，写成公式就是F=ma。于是，我们就引出了牛顿力学里最重要的一个公式，整个高中物理都可以说是在学习F=ma在各种情况下的应用。

牛顿第二定律也让我们有了一个全新的视角来审视“质量”这个概念。

惯性定律不是说“万物都很懒”吗？没有外力推动，一个个都不愿改变自己的运动状态。但是，虽然大家都很“懒”，可“懒”也分三六九等。有的物体是轻微的懒，轻轻一推就改变了运动状态；有的是极度的懒，用八抬大轿都抬不动。

那么，如何判断一个物体是一点点懒，还是非常懒呢？答：根据质量。因为牛顿第二定律告诉我们，一个物体的质量越大，同等外力下产生的加速度就越小，即运动状态变化得越慢，这不就是更懒的意思吗？所以，质量就成了一个衡量物体运动状态改变难易程度的物理量。质量越大，越胖，就越不想动，想想好像真的很有道理。

从这个角度，大家再来感受一下牛顿第二定律F=ma：外力（F）想改变物体的运动状态（a），但质量（m）越大，物体越懒，越坚持自我，越难被外力（F）所改变。所以，内心越强大，就越难被外界的诱惑所改变；质量越巨大，就越难被外力的驱动所改变。

最后，再顺带看一下牛顿第三定律。

牛顿第三定律：相互作用的两个物体作用力和反作用力大小相等，方向相反（牛顿的原话是“每一个作用都有一个相等的反作用”，并没有提到“力”。但因为我们在讨论牛顿力学，所以教材里就直接用作用力和反作用力来表述，方便理解）。这很好理解，比如我用力推一下墙，就会感觉墙也用力推了一下我，这两个力大小相等，方向相反。

好，理解了牛顿的三大运动定律，就理解了牛顿力学的根基，然后就可以分析万物的运动情况了。