牛顿第一定律

一、亚里士多德的运动观念

力与运动的关系问题,很早以前,就是人们关注的焦点.古希腊最伟大的哲学家和科学家亚里士多德对力与运动的关系问题作过许多探讨.亚里士多德把运动分为自然运动和受迫运动,他认为自然运动不需要力的推动,而受迫运动需要作用力的推动.作用力是产生受迫运动的原因,作用力的本质就是抵抗,克服物体趋向其自然位置的本性.他认为,要使物体不断地作受迫运动,就要使外力不断作用于物体,不断地同物体保持直接

接触.一旦这种作用停止了,直接接触中断了,物体的运动也就随之停止, 所以在他看来物体本身不能维持运动.

亚里士多德用他的运动观念解释了我们扔石头,石头离开手后为何还会运动一段距离.他认为,在这种状况下,石头后面的空气同石头保持着接触,当石头在手的推动下离开手的一瞬间,石头原来占据的位置就成了虚空,而大自然是厌恶真空的,所以周围的空气就立即填补了这个空间, 对石头形成了一种冲力,使它又能向前移动一个位置.依此类推,石头离开手后就能继续移动一段距离.亚里士多德对自由落体运动的解释,他认为是由于重量而使物体下落,而物体之所以有重量,是因为包含水元素特别是土元素的缘故.物体所含土元素越多就越重,它趋向其自然位置—— 地心的要求就越强烈,由此他得出一个重要结论:物体下落速度同它的重量成正比.他继而引用马拉车,认为为了在一条平坦的路上拉车,马需要不断地用力,因此,沿直线以恒定速度运动的物体(如马车)应当受外力作用.

总之,亚里士多德在力与物体运动关系的问题上做出了不少错误的结论.即认为:受力运动与物体本质无关,取决于外力的作用,“运动者皆有推动者推动”,“在受力时,力既是产生运动,又是维持运动的原因” “沿直线以恒定速度运动的物体应当受外力的作用”等.由于亚里士多德的威望和影响,他的一些错误结论被当作信条,统治了人们近二千年的历史,直到十七世纪,人们才逐步形成正确的概念,其中伽利略做出了重要贡献.