力的獨立作用原理

力的獨立作用原理（principle of physical independence of forces）是指幾個力同時作用於一質點時，質點的加速度等於這些力分別作用於此質點時所得加速度的矢量和，此原理是牛頓作為其運動定律的推理首先提出的。原理表明，力系中任何一個力的作用都與其他力的作用無關，力系的合作用是力系中每個力分別作用的疊加，故又名力的疊加原理。根據牛頓第二定律，質點的加速度與作用力成正比，因此，施加在質點上的任意數目力的合力就等於這些分力的矢量和。

基本介紹

• 中文名：力的獨立作用原理
• 外文名：Independent action principle of force
• 提出者：牛頓
• 提出時間：十七世紀
• 套用學科：物理學
• 適用領域範圍：教育
• 適用領域範圍：工程
• 適用：質點或簡單二體的力學問題

定義

力的獨立作用原理可表述為：幾個力同時作用在一個質點上，則此質點的加速度等於這些力分別作用於此質點所得各加速度的矢量和。此原理是由牛頓作為他的運動定律的推理首先提出的。這個原理表明，某一力系中任何一個力的作用，都與其他力的作用無關，力系的總作用是每個力的分別作用的疊加。

根據牛頓第二定律，質點的加速度與作用力成正比，因此，施加在質點上的任意數目力的合力就等於這些分力的矢量和。如果有兩個力F₁及F₂作用於一質點，其加速度為a，即兩力的合力F使質點有加速度a，根據牛頓第二定律有F=ma。當兩力分別作用於質點時有F₁=ma₁，F₂=ma₂。根據力的獨立作用原理有a=a₁+a₂，於是得F=F₁+F₂。這就是力的合成的平行四邊形法則，它與質點處於靜止或運動狀態無關。

根據獨立作用原理，有時採用牛頓第二定律的分量形式：∑F_x=ma_x，∑F_y=ma_y，∑F_z=ma_z。

解釋

1、若一個質點同時受幾個力的作用，則各力分別產生自己的效果而互不影響。
2、若幾個力同時作用於一個質點上，則此質點的加速度等於這些力分別作用於此質點所得加速度的矢量和。
3、某一方向的力（或合力在某一方向上的分量） 對物體產生的作用僅由該方向的力所決定，而與其它方向上的力無關。
4、物體同時受幾個力作用時，每個力各自獨立地使物體產生一個加速度，這個性質叫作力的獨立作用。
5、若物體在某一方向受一個力的作用，就會在這個方向上產生一個加速度，這一加速度不僅與其它方向的受力情況無關，還和物體的初始運動狀態無關。

力的獨立作用原理是牛頓在《自然哲學的數學原理》中作為“系”提出來的。有的書把其作為牛頓第四定律，因為第二定律是對單個力而言的，如果沒有這一條就無法對力系作用下的質點運動進行研究。通常習慣於把牛頓運動定律概括為牛頓三定律，而把這最後一條當作靜力學的一個基本公理。

適用範圍

力的獨立作用原理只適用於質點或簡單二體的力學問題。其靜止的孤立的形上學本性，無法揭示複雜系統演化過程中的非線性相互作用。