三、牛顿总结出牛顿第一定律

牛顿关于力和惯性的定义

牛顿在笛卡儿、伽利略等人工作的基础上，他在《原理》一书中首先定义了力和惯性两个概念．他认为，施加于物体的力是为了改变其静止或匀速直线运动状态而施加于物体上的一种作用．仅仅在作用中，力才显示出来，作用一结束，力便从物体间消失，然后由于惯性，物体继续保持原来的状态．他写到：“物质的惰性力或固有之力，是按一定的量而存在于其中的一种反抗的能力，由于这种力，任何物体不论是静止的或是沿直线

均匀向前运动的（即匀速直线运动），都要尽力维持其现状．”牛顿又指出，“这种力总是与具有该力的物体的质量成正比，而与物质的惰性毫无区别，只是说法不同而已．由于物质的惰性，物体要脱离其静止状态或匀速直线运动状态是困难的．基于这种考虑，这种表示惰性的力可以用一个最确切的名称，叫做惯性力或者惰性力⋯⋯”牛顿在此所指的“惯性力” 或者“惰性力”，实质上就是“惯性”．

牛顿总结出牛顿第一定律

牛顿把惯性原理用于地球上物体运动的解释，又用于天体，给惯性原理赋予了普遍意义，使它成为一个定律，即牛顿第一定律．其内容可简要陈述为：“任何物体都保持静止的或匀速直线运动状态，直到其它物体的作用迫使它改变这种状态为止．

牛顿指出，在没有空气阻力妨碍或重力向下吸引的情况下，抛物体将继续其运动．一个转动陀螺，如果没有空气阻力，它就不会停止转动．象慧星和行星这样较大的物体，由于在较为自由的空间中遇到的阻力较小，所以它们能在更长的时间内同时保持其进动和圆周运动．牛顿第一定律中所提到的物体是被当作质点来看待的，因而只涉及到物体的平动，而不涉及到物体的内部运动．

牛顿第一定律的含义

牛顿第一定律揭示出，任何物体都具有一种保持其原来运动状态的特性，即惯性．当物体不受力时，它处于静止就保持静止状态不变；当它处于运动时，就保持匀速直线运动状态不变．这体现了物体具有保持它原来运动状态的特性．定律还说明了匀速直线运动与静止这两种状态在一定意义上的等价性．

牛顿第一定律是从大量的实验现象出发，归纳总结出的，它是有一定的实验基础，但自然界中不受力的孤立物体是不存在的，因此，这一定律并不能简单地按其字面意义用实验直接加以验证，这更反映了它的普遍意义．并且由牛顿第一定律得出的一切推论都与观察和实验结果相符合，这也间接证明了这一定律的正确性．

这一定律还表明，必须施加给物体一个力才能使物体改变运动状态，或由静止到运动，或由运动变为静止，或从一速度变为另一速度即力只是与运动状态的改变直接相联系的，这是由牛顿第二定律来定量描述的．