一個簡單的蘋果掉落的瞬間，引發了一位英國少年深刻的思考，進而推動了科學界的一場革命。從生活中的常見現象到太空探索的巨大跨越，牛頓“力學三大定律”無處不在，深刻影響著我們的日常和科技發展。在接下來的科學萬象節目里，讓我們一起深入了解牛頓的力學世界，揭秘這些看似簡單卻影響深遠的科學原理。

成熟的蘋果掉落在地上，這樣的場景大家司空見慣。然而一個喜歡獨自一人默默思考的少年——牛頓，卻對這顆蘋果為什么會掉落產生了疑惑。就是這樣一件瑣碎的小事引發的蝴蝶效應使得整個世界發生了一場巨大的海嘯。牛頓和他的力學三大定律成為了整個人類社會學習物理的敲門磚，時至今日依舊指引著無數學者前行。今天，就讓我們在山東省科技館，認識這位英國少年和他的力學三大定律。(主持人出畫)

牛頓第一運動定律也叫慣性定律，它告訴我們“運動并不需要力來維持”。如果物體受到的合外力為0，那它之前是什么速度，之后就依然是什么速度。

喜歡科幻電影的朋友肯定對這個畫面不陌生：一個宇航員在外太空不小心弄斷了連接飛船的繩子，大家就只能眼睜睜地看著這個宇航員以一定速度飄向太空深處。因為太空中沒有其他外力攔住他，所以他就只能遵守慣性定律飄下去。

牛頓第一定律最關鍵的地方就是，物體是否受到外力。其實仔細想想，要想驗證牛頓第一運動定律，至少在地球上是不可能實現。因為在地球上，物體最起碼會受到重力的作用。然而在太空中，環境就不一樣了。

王亞平太空授課：冰墩墩和牛頓第一定律

大家都知道這樣一個生活常識，在駕乘汽車的時候一定要系好安全帶，這正是因為牛頓第一運動定律。運動的車輛受碰撞或者其他外力突然停止，但車內人員在慣性的作用下會仍然以碰撞前的速度向前運動，這樣就會導致駕乘人員在車內甚至沖出車外與其他物體發生第二次碰撞，因而造成傷害。

那么，知道了力可以改變物體的運動狀態之后，我給你一定的力，你的速度能改變多少呢?現在我們就需要牛頓第二運動定律了。

牛頓第二運動定律：物體的加速度跟物體受到的合外力成正比，跟物體的質量成反比。于是，我們就引出了牛頓力學里最重要的一個公式，F=ma。它告訴我們，一個物體的質量越大，同等外力下產生的加速度就越小，即運動狀態變化得越慢，所以，質量就成了一個衡量物體運動狀態改變難易程度的物理量。

在生活中，我們是不是也常常遇到跟牛頓第二運動定律相關的規律呢?質量越大，越胖，就越不想動，想想好像真的很有道理。而從另一個角度來說，內心越強大，就越難被外界的誘惑所改變;質量越巨大，就越難被外力的驅動所改變。

小的時候媽媽是不是常常告誡我們，“不要打別人，打別人自己手也痛!”打別人為什么自己手也痛?這正是因為牛頓第三運動定律。

在我們的生活中，運用牛頓第三運動定律的例子隨處可見：人向前走路時，腳向后蹬地，腳對地面施加一個向后的力;同時地面也對腳施加一個向前的力，使人能向前走路。游泳時，用手向后劃水、腳向后蹬水，手和腳對水施加了向后的力;同時水也對人施加了向前的力，使人能向前游動。在航空領域里，火箭就是應用牛頓第三運動定律的杰出代表，火箭之所以能夠沖上云霄，正是靠著燃料推力產生的反作用力。

牛頓三大運動定律不僅是牛頓力學的基礎和前提，整個西方科學技術的基礎和前提，甚至是現有全球科學技術的基礎和前提。牛頓用自己的一生詮釋了什么叫做無敵!在他的時代里，整個歐洲大陸沒有人能在學術領域打得過他。而他和蘋果落地的故事也讓我們明白，觀察和思考的重要性。

來源: 山東省科學技術協會

內容資源由項目單位提供