矢量 我们在上面所考察到的所有运动都是直线的,也就是沿 者一条直线的运动。现在我们必须再往前走一步。我们要理 解自然规律,应该先分析最简单的情况,在最初阶段先放下较 复杂的情况。直线比曲线简单。但是单单了解直线运动是不 能满足的。力学原理已十分成功地用得上去的月球、地球和 行星的运动都正是沿着曲线轨道的送动。从直线运动过渡到 曲线运动会遇到许多新的困难。如果我们要理解经典力学的 原理,就必须有勇气克服这些困难。经典力学给了我们第 个线索,因而它成为科学发展的起点。 我们再来考察另一个理想实验。设想有一个完全圆滑的 球在平滑的桌子上滚动。我们知道,假如把这个球推一下,也 就是说,如果对它加以外力,那么它的速度就会改变。现在假 定跟前面小车的例子中所说的不同,推的方向不是和运动的 方向在一条路线上假定推力朝着另一个方向,譬如跟这个路 线垂直。结果球会发生什么情况呢?运动可区分为三个不同 的阶段:初始的运动,施加外力和外力停止作用后的后期运 动。根据惯性定律,在外力作用以前和以后,速度都是绝对均 匀的。但是外力作用以前和以后的匀速运动之间有区别方 向改变了。球的初始运动的路线和外力作用的方向是相互垂 直的。后期的运动完全不在这两条直线的任何一条上,而在 它们二者之间。郊果推力强而初速小,那么它就靠近力的方 向;如果力小而初速大,那么就靠近初始运动的路线。我们根 据惯性定律所得到的新结论是:一般说来,外力的作用不仅改 变速率还改变运动的方向。理解了这个事实后,就给我们在 物理学中引入矢量这个概念作好了准备