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牛頓第二定律的建立過程
牛頓第一定律定性的給出了力與質(zhì)點運動的關(guān)系，牛頓第二定律則給出了力、質(zhì)點加速度、質(zhì)量的定量關(guān)系。現(xiàn)在我們可以通過實驗的手段來驗證牛頓第二定律，但是在牛頓那個時代，不能量度力與質(zhì)量，它是在大量觀察、實驗與猜想的基礎(chǔ)上建立起來的，在牛頓第二定律建立的過程中，牛頓對力與質(zhì)量做了定義并且給出了測量他們的辦法。
一．怎樣量度力
牛頓第一定律指出：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。在當時加速度已經(jīng)能夠準確的測量，但是還沒有統(tǒng)一的測量與量度力的方法。既然力的效果在于產(chǎn)生加速度，那我們就利用加速度來量度力。
1．力的定義。我們找一標準物體，給物體任意施加幾個力，使標準物體產(chǎn)生幾個加速度，通過觀察能夠發(fā)現(xiàn)，加速度越大，力也應該越大。為了能夠很方便的量度力，就把作用在標準物體上的力的數(shù)值定義為與它產(chǎn)生的加速度成正比。比如：如果測得標準物體的加速度為1m/s2，則使它產(chǎn)生這一加速度的力就為1單位的力。
2．量度力。用標準物體的加速度來量度力的方法只能用來測量作用于標準物體的力，對于其他物體上的力仍然不能測量，那我們就需要找一個標準來量度力，用彈簧拉標準物體，使其產(chǎn)生加速度，那這個加速度不僅與一定的力對應，也與彈簧一定的伸長或壓縮量對應，然后根據(jù)彈簧使標準物體產(chǎn)生的加速度對彈簧進行刻度，用彈簧的伸長或縮短量來標出力的大小，也就是彈簧測力計。
二．怎樣量度質(zhì)量
相同的力作用于不同的物體，產(chǎn)生的加速度不同，說明加速度除與力有關(guān)外，還與物體本身有關(guān)。根據(jù)牛頓第一定律，物體有保持靜止與勻速直線運動的性質(zhì)，也就是慣性，那么影響物體加速度的還有一個因素，那就是慣性，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變，加速度越小。我們就把慣性大小的量度稱為質(zhì)量。
1．質(zhì)量測量
取一組均勻的標準物體，定義其質(zhì)量為一單位，那與這個物體全同的2、3、……、n個物體的總質(zhì)量分別為標準物體2、3、……n倍，這樣質(zhì)量就有了統(tǒng)一的標準。
剛才也是選了標準物體，那對于與標準物體不同的質(zhì)量怎么測量呢？如果將任意的物體與標準物體相比較，在相同力的作用下，產(chǎn)生相同的加速度，則他們具有相同的質(zhì)量，通過加速度來比較質(zhì)量，那物體的質(zhì)量就可以測量了。
2．質(zhì)量的定義
既然在相同力作用下，質(zhì)量大的物體加速度小，那我們就定義在相同的力作用下，加速度與質(zhì)量成反比。
至此質(zhì)量與力都可以通過加速度來量度了，在這個過程中，也建立了加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比的關(guān)系。
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