運動定律

　　牛頓運動定律中的第二定律。表述為：物體運動量的變化永遠與所施加的力成正比，並沿該力作用線的方向發生。牛頓第一定律建立瞭力與運動之間的定性關係，第二定律則建立瞭定量關係。第二定律中的“物體”應理解為質點，質點的“運動量”是指質點的動量，即質點品質與速度的乘積。定律中的“變化”應理解為單位時間的變化。如果選用適當的單位制使比例係數為1，則第二定律的數學運算式為：

(1)

　　在牛頓時代，人們認為物體的質量與它的運動速度無關，是常量；因此式(1)可寫為：

m a＝ F　　 (2)

　　它表示質點的質量與加速度a的乘積等於作用於質點的力。當有幾個力作用於質點時，則F是合力。國際單位制中，質量的單位是千克，加速度的單位是米/秒²，力的單位是牛頓。1牛頓是使1千克質量的物體獲得1米/秒²加速度的力。

　　式(2)建立瞭質點受力與運動的定量關系，故稱為質點動力學基本方程。引入質點的矢徑r則有：

(3)

　　式(3)是質點運動微分方程的矢量式。直角坐標系中的投影式為：

(4)

　　利用質點運動微分方程可求解動力學的兩個基本問題，即已知運動求力，或已知力求運動，後者還需要知道運動的初始條件。

　　牛頓第二定律隻適用於慣性參考系，對非慣性參考系中物體的運動應使用相對運動微分方程。在牛頓力學的范疇內，式(1)、(2)等價，但式(1)應視為第二定律的普遍形式。因為物理學中動量的概念比加速度更為普遍和重要，並且當物體的速度接近光速時，其質量明顯變化，式(2)不再適用，但式(1)卻被證明仍然成立。