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慣性定律

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# 牛頓第一運動定律：慣性定律

牛頓的三大運動定律可以說是為古典力學奠基了基礎，改變了當時人們對世界運行的思維。三大定律中，第一運動定律為**慣性定律**，可以表述為：「一個不受任何外力的物體將保持靜止或等速度直線運動的狀態。」

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部分內容由下列內容擴充而成：（一）由「吳旭明x蔡佳玲-物理學習網」上傳於 YouTube 的影片；（二）由「台北市立第一女子高級中學許嘉容同學/台北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯」上傳於高瞻自然科學教學資源平台的文章。

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其實，生活中處處可以看見慣性定律的影子，例如：在搭程公車時，轉彎和加速的過程中乘客會感受到往不同方向的拉扯；皮球在地上滾動時，即使沒有人持續地向它施力，它仍然會不停向前等。這些現象，在此影片中有更多的解釋和描述：

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## 慣性定律的歷史脈絡

在過去，亞里斯多德的物理學認為必須有力作用在物體上，物體才能運動，也就是說，物體以等速運動的原因是力的持久作用。但是伽利略的實驗結果指出：在水平面上運動的物體之所以會停下，是因為受到摩擦力。所以，如果沒有摩擦，一旦物體有了某種運動速度，物體就會保持這個速度一直運動下去。

伽利略根據此「理想實驗」做了推論，當一球沿光滑斜面自靜止滑落，將沿另一斜面上升至等高度(如圖一)，那假如不斷減小第二斜面的夾角，使它終成水平面，則球因為達不到相等高度將會一直滾下去(如圖二)。從以上這些觀察結果得到慣性原理。伽利略的慣性原理是近代科學的起點，它摧毀了反對哥白尼的所謂缺乏地球運動的直接證據的藉口。

![](https://ebrary.net/htm/img/39/1107/40.png)

與伽利略同時代的法國科學家笛卡兒進一步補充和完善了伽利略的論點。他認為：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一速度沿一條直線運動，既不會停止，也不會偏離原來的方向。

而被現代社會所普遍認知的慣性原理，來自於牛頓，定義如下：所有物體都將一直處於靜止或者等速直線運動狀態，直到出現施加其上的力改變它的運動狀態爲止。這就是著名的牛頓第一運動定律，又叫慣性定律。

## 慣性、力、加速度

至此，我們不斷強調「慣性」所代表的意涵為「如果不施力，物體便不會改變原本的運動」。基於這個論點相反而言，如果一個物體要改變原本的運動，必須有施予在其上的力來使其運動改變。這個關聯會在下個章節「[**牛頓第二定律**](/physics/e9999cc8c2)」加以描述。

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