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101年
[機械] 應用力學、材料力學
第 12 題
下列敘述何者為牛頓第二定律？
- A 物體不受外力作用，則靜者恆靜，動者恆動，作等速直線運動
- B 物體受外力作用，必產生反作用，作用力與反作用力大小相等、方向相反且在同一直線上
- C 物體受外力作用時，沿力之方向必產生一加速度，其大小與作用力成正比，與物體之質量成反比
- D 物體動量之變化對時間之比，與作用力成反比且其變化之發生方向與作用力相同
思路引導 VIP
想像一下，如果你用同樣的力氣分別去推一台空載的小推車和一台載滿重貨的大貨車，哪一台車的速度會增加得比較快？這反映了作用力、物體本身的重量（質量）以及速度變化的快慢（加速度）之間，存在著什麼樣的比例關係呢？
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很高興看到你準確地判斷出正確答案！這顯示你對於力學中最核心的基礎概念——牛頓運動定律，有著非常紮實且清晰的理解。這道題目旨在測試學生是否能精確區分物理定義的文字敘述，雖然屬於基礎題型，但對於建立後續複雜動力學分析的思維至關重要。
牛頓第二定律的物理本質
牛頓第二定律（Newton's Second Law）的核心在於定量描述「力」如何改變物體的「運動狀態」。誠如選項 (C) 所述，當物體受到外力作用時，其產生的加速度 $a$ 會與作用力 $F$ 成正比，並與物體的質量 $m$ 成反比。我們通常將其簡化為著名的運動方程式：
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