在研究力學(xué)的時(shí)候我們神奇地發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)粘Ｉ钪械暮芏喾浅：?jiǎn)單的事情讓人感覺(jué)離科學(xué)非常遙遠(yuǎn)。這里有一個(gè)非常顯著的例子。假設(shè)有一個(gè)永久性的力作用在物體上，物體應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng)？“生活常識(shí)”告訴我們，這個(gè)物體會(huì)一直用相同的速度運(yùn)動(dòng)，也就是作勻速運(yùn)動(dòng)。反過(guò)來(lái)說(shuō)。如果物體原本在作勻速運(yùn)動(dòng)，我們就會(huì)認(rèn)為是因?yàn)橛幸粋€(gè)一成不變的力一直作用在這個(gè)物體上。馬車、火車頭等物體的運(yùn)動(dòng)恰恰證明了這個(gè)。

但力學(xué)卻讓我們知道，完全不是這樣的。一個(gè)永久的力不會(huì)產(chǎn)生勻速運(yùn)動(dòng)，而是加速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)力在物體原來(lái)積蓄的速度基礎(chǔ)上繼續(xù)增加新的速度。而勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)并不存在力作用于物體身上，否則它就不會(huì)作勻速運(yùn)動(dòng)。

難道說(shuō)日常生活中的觀察就是大錯(cuò)特錯(cuò)？

并非如此，這些觀察并不是全部錯(cuò)誤，只是它們?cè)谝粋€(gè)小的范圍內(nèi)發(fā)生了。

生活中觀察到的物體是在摩擦力等阻力作用下運(yùn)動(dòng)的。但力學(xué)定律卻告訴我們物體是自由運(yùn)動(dòng)的。在有摩擦的情況下，物體想保持不變的速度，就需要向它作用一個(gè)永久的力。但這個(gè)力并不是用來(lái)使物體運(yùn)動(dòng)的，而是為了克服運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，也就是說(shuō)，為物體提供可以自由運(yùn)動(dòng)的條件。所以，在有摩擦的時(shí)候，物體在一個(gè)永久的力的作用下作勻速運(yùn)動(dòng)是可能的事情。

我們由此看到了日常生活中對(duì)“力”理解錯(cuò)在哪里：對(duì)它的推論是依據(jù)了片面的材料。正確的概括需要廣泛的基礎(chǔ)，科學(xué)的力學(xué)定律不是只從火車頭的運(yùn)動(dòng)中得到的，也是從行星和彗星的運(yùn)動(dòng)中得到的。要作出準(zhǔn)確的概括，就需要拓寬觀察的視野，將事實(shí)與偶發(fā)的現(xiàn)象區(qū)別開(kāi)來(lái)。只有這樣，才能解釋現(xiàn)象發(fā)生的根源問(wèn)題，才能很好地在實(shí)踐中運(yùn)用這些知識(shí)。

我們來(lái)分析一些現(xiàn)象，就可以從中知道推動(dòng)自由物體的力的大小和物體得到的加速度之間的關(guān)系，這便是前面我們講過(guò)的牛頓第二定律中所闡述的關(guān)系。令人遺憾的是，在學(xué)校學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)，我們并沒(méi)有對(duì)這個(gè)至關(guān)重要的關(guān)系很好地掌握。下面舉個(gè)例子，雖然情節(jié)是虛構(gòu)的，但是卻能清晰地說(shuō)明現(xiàn)象的本質(zhì)問(wèn)題。