力的本质和力的效应

力的本质和力的效应

什么叫力？学过力学后，我们应该对力的概念有正确的理解了。可是同学们常常存在这样的问题：“课本上对力的定义有三个：（1）力是产生形变的原因；（2）力是产生加速度的原因；（3）力是一个物体对另一个物体的作用。到底哪种说法最正确？”下面我们简要地谈一谈这个问题。

大家知道，自然界中的物体并不是各自孤立的，而是互相联系互相影响的。物体的相互作用，表现出力的现象。我们在力学中学过的重力、摩擦力和万有引力都　是物体间的相互作用而发生的。不管什么性质的力总是离不开物质；没有物质也就没有力。因此“力是一个物体对另一个物体的作用”说明了力的本质问题。牛顿第三定律还告诉我们，两个物体相互作用时，两个物体都受到了力，而且两个物体所受的力总是大小相等、方向相反、同时产生、同时存在、同时消失的。平时所说的力都　是指一个物体对另一个物体的作用，或者说是另一个物体对这个物体的反作用。应该注意，当两个物体发生相互作用时，由于两个物体都受到力，所以两个物体都会产生加速度。例如，我们曾经做过这样一个习题：质量为600克的石块从5米高的地方自由落下，经过几秒钟到达地面？地球向着石块的加速度（用太阳作参照物）是多少？假如地球用这个加速度（用太阳作参照物）是多少？假如地球用这个加速度运动，要经过多少年才能通过0.5cm的路程？我们都知道，地球吸引石块的力是6N，石块和地球既然同时受到力的作用，根据牛顿第二定律，两者也应该同时产生加速度。不过，因为地球的质量跟石块的质量比较起来实在是太大了，所以地球产生的加速度小得简直是无法觉察得出来。为了使同学们能够更好地理解力的本质问题，本题是强调了当石块落向地面时，地球也同时向着石块作加速运动。要知道有作用力，必有其与之相应的加速度，这是力的一种效应，有时我们称它为力的动力学效应。至于力能够使物体形变，这是力的另一种效应，有时我们称它为力的静力学效应。在一般情况下，任何物体受到其他物体的作用时，形变和加速度都同时产生的。不过在动力学中，为了简化所研究的问题，我们不考虑物体的形变，而把物体看成不发生形变的刚体。事实上，在大多数情况下，物体受力作用后所产生的形变是极小的，可以忽略不计。因此我们可以从力的动力学效应角度来研究力。牛顿第二定律就是这样来处理的，它揭露了力的大小跟物体的质量和加速度的关系。利用

这一关系式，我们引出了力的单位牛顿。测力计是根据力的静力学效应—力能使物体发生形变，来量度力的大小的。