力要如何定義呢?

伽利略仍藉由實驗提出了慣性的概念。他發現就算沒有推力,物體也還是可以動。不僅如此,伽利略從滑軌實驗中發現,當圓球從靜止開始運動,需要施力;從運動再回到靜止,同樣也需要施力。於是,伽利略認為,力就是物體運動改變的原因。

笛卡兒受到伽利略的想法,想要探索力與運動背後更明確的規則。他利用了不同質量的球,互相碰撞的現象,定出了力就是由質量與速度相乘的結果。

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03:12 伽利略對力的解釋
03:48 笛卡兒的實驗與公式

力需要作用時間嗎?

雖然當時還沒有明確的萬有引力概念,伽利略提出,當有一個自由落體下降時,重力會不斷地作用在物體上。運動的改變也會受到力作用的時間長短而影響。然而,笛卡兒的觀點並不相同,從他的碰撞實驗中,看到碰撞幾乎發生在一瞬間,那麼如果力只作用了零秒,那還有力嗎?

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07:19 伽利略的觀點
07:31 笛卡兒的反問

牛頓如何提出第二運動定律的?

直到牛頓從兩人的研究中,提出了他的解釋。牛頓認為,力的作用其實也跟時間有關。笛卡兒所說的瞬間,並不等同於零秒。而是一個非常短,非常接近零的時間。牛頓為了計算這種接近零的數值,便發明了微積分,利用微積分整合了前人對力的定義,提出了牛頓第二運動定律。

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07:45 牛頓的解釋
08:12 牛頓的總結與伯努力和尤拉的優化