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主题:【求助】平行四边形法则到底是被证明出来的还是由实验得出的 -- 广陵潮

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家园 牛顿的物理证明

实际上力的平行四边形法则是由牛顿通过物理推理证明的,没有用到任何迪卡尔坐标的向量法则。后来坐标系和向量运算的概念出现后,才有二维向量的平行四边形法则。简述牛顿的观点如下(经典物理粒子概念)。

首先是速度的平行四边性。假设粒子从位置A直线移动到B,然后从B直线移动到C,根据物体的运动轨迹观察AC符合平行四边性。此时粒子的移动相当于按照AC方向以一定的速度移动。

其次是力的平行四边性。有二力作用于初始静止状态的粒子。用带有方向的线段(或带有长度的射线)表示二力,其长度表示而力能够产生的速度。二力是相互独立的,因此可以产生各自的速度,无论另外一个力是否有作用。经过一段时间之后,粒子拥有两个速度,分别由二力产生。但最终粒子的速度是唯一的,且符合平行四边性。根据牛顿第二定律以及物体的初始静止状态,这两个方向线段的长度亦表示导致其速度的力的大小和方向,因此力亦具有平行四边性。

PS:那个年代的证明没有我们现在这样的形式化、数学化。这个证明的严谨性和正确性也是很有争议的,但它毕竟是第一次提出力的平行四边性。

参考文献:I. Newton, "The Mathematical Principles of Natural Philosophy / Axioms, or Laws of Motion", 1729

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