力是对引起物体运动变化的相互作用的定量描述。物体可能会因受力而加速、减速或改变方向。换句话说，力是任何维持或改变物体运动或使其变形的动作。物体被作用在其上的力推或拉。

接触力定义为两个物理对象直接接触时施加的力。其他力，如引力和电磁力，甚至可以在空间的真空中发挥作用。

关键要点：关键术语

• 力：对引起物体运动变化的交互作用的描述。它也可以用符号F表示。
• 牛顿：国际单位制（SI）中的力单位。它也可以用符号N表示。
• 接触力：物体相互接触时产生的力。接触力可分为六种类型：张力、弹簧、法向反作用力、摩擦力、空气摩擦力和重量。
• 非接触力：两个物体不接触时产生的力。这些力可以分为三种类型：重力、电和磁。

力量单位

力是一个向量；它既有方向性又有规模性。力的国际单位制是牛顿（N）。一牛顿力等于1 kg*m/s2（其中“*”符号代表“时间”）。

力与加速度成正比，加速度定义为速度的变化率。在微积分中，力是动量对时间的导数。

接触与非接触力

宇宙中有两种力：接触力和非接触力。接触力，顾名思义，发生在物体相互接触时，例如踢球：一个物体（你的脚）接触另一个物体（球）。非接触力是指物体彼此不接触的力。

接触力可根据六种不同类型进行分类：

• 张力的：例如拉紧的绳子
• 弹簧：例如压缩弹簧两端时施加的力
• 正常反应：一个物体对施加在其上的力产生反应，如球在柏油路面上反弹
• 摩擦力：当一个物体在另一个物体上移动时所施加的力，如一个球在柏油路面上滚动
• 空气摩擦力：物体（如球）在空气中移动时产生的摩擦力
• 重量：由于重力，物体被拉向地球中心的位置

非接触力可分为三种类型：

• 引力：这是由于两个物体之间的引力引起的
• 电的：这是由于两个物体中的电荷引起的
• 磁性：由于两个物体的磁性，例如两个磁铁的相对磁极相互吸引而产生的磁性

力与牛顿运动定律

力的概念最初是由艾萨克·牛顿爵士在他的三个运动定律中定义的。他将引力解释为具有质量的物体之间的吸引力。然而，爱因斯坦广义相对论中的引力并不需要力。

牛顿第一运动定律说，物体将继续以恒定速度运动，除非它受到外力的作用。运动中的物体保持运动状态，直到有力作用于它们。这就是惯性。它们不会加速、减速或改变方向，直到有什么东西作用在它们身上。例如，如果你滑冰球，它最终会因为冰上的摩擦而停止。

牛顿第二运动定律说，对于恒定质量，力与加速度（动量变化率）成正比。同时，加速度与质量成反比。例如，当你把一个球扔到地上时，它会施加一个向下的力；作为回应，地面施加向上的力，使球反弹。这条定律对测量力很有用。如果你知道其中两个因素，你可以计算第三个。你也知道如果一个物体在加速，一定有一个力作用在它上面。

牛顿第三运动定律与两个物体之间的相互作用有关。它说，每一个动作都有一个相等和相反的反应。当一个力作用于一个物体时，它对产生该力的物体具有相同的效果，但方向相反。例如，如果你从小船上跳入水中，你向前跳入水中所用的力也会将小船向后推。作用力和反作用力同时发生。

基本力量

有四种基本力量控制着物理系统的相互作用。科学家们继续追求这些力的统一理论：

1.万有引力：作用于质量之间的力。所有粒子都会受到重力的影响。例如，如果你把球举在空中，地球的质量允许球由于重力而下落。或者，如果一只小鸟从巢中爬出来，地球的引力会把它拉到地面上。虽然引力子被认为是介导引力的粒子，但它尚未被观测到。

2.电磁力：作用于电荷之间的力。中介粒子是光子。例如，扬声器使用电磁力传播声音，银行的门锁系统使用电磁力帮助紧紧关闭保险库门。磁共振成像等医疗仪器中的电源电路使用电磁力，日本和中国称为“磁悬浮”的磁悬浮快速交通系统也使用电磁力。

3.强核力：通过作用于夸克、反夸克和胶子本身的胶子，将原子核固定在一起的力。（胶子是一种信使粒子，将夸克与质子和中子结合在一起。夸克是基本粒子，结合形成质子和中子，而反夸克在质量上与夸克相同，但在电学和磁学性质上相反。）

4.弱核：通过交换W和Z玻色子而产生的力，见于核内中子的β衰变。（玻色子是一种遵守玻色-爱因斯坦统计规则的粒子。）在非常高的温度下，弱力和电磁力是无法区分的。