08　从运动到受力

大家现在明白为什么牛顿第二定律F=ma这么重要了吧？因为这个公式的左边代表了物体的受力情况（合外力F），右边代表了物体的运动情况（加速度a），F=ma则把物体的受力情况和运动情况紧密地联系在了一起。

物理学要研究万事万物的运动情况，牛顿第二定律告诉你：想知道物体是怎么运动的吗？那就去看看它受到了什么力吧。我传你一套“祖传秘籍”：F=ma，只要你告诉我它受到了什么力，我就能告诉你它将如何运动。

有了牛顿第二定律的帮助，我们研究万事万物如何运动的宏伟目标，就变成了研究万事万物都受到了什么力。

那么，世界上都有些什么力呢？面对各种各样的力，我们又要如何研究呢？答案是：先分类，再各个击破。

我们先对所有的力逐一盘问：“你导致物体的运动状态发生了怎样的改变？”“你是什么力？”就像提着一袋垃圾走向分类垃圾桶时，经常也会收到的问候一样：“你是什么垃圾？”

然后，我们就坐在力的分类桶前开始审查：你让苹果加速下落，是引力，去1号桶；你让月亮围着地球转，还是引力，也去1号桶；你让杯子无法穿透桌面掉下去，是支持力，本质上是电磁力，去2号桶；你让原子核里的质子、中子没有因为电磁斥力散架，是强力，去3号桶……科学家就这样对各种运动现象逐一考察，找出它们背后的力，然后对这些力进行分类。

最后，你猜结果怎么着？大家惊奇地发现：只要4个桶，不用成百上千，也不要十个八个，只要4个桶就能把人类迄今为止发现的所有力都装进去。

什么意思？意思就是我们对各种力进行分类，发现力的数量虽然多，但种类却很少，只有区区4种（不过科学家还是觉得多，他们巴不得只有1种才好），这4种力分别是：引力、电磁力、强力、弱力。

这就非常耐人寻味了。你看，牛顿第二定律告诉我们：如果你想研究物体的运动情况，就去分析它的受力情况。知道了受力情况，就能通过F=ma求出它的加速度，进而知道它的运动情况。一开始看到这段话，很多人可能觉得这是在转移矛盾，觉得这无非就是把问题从运动情况转移到受力情况这边来了，并没有实质性地解决问题。

但是，我现在告诉你：虽然物体的运动情况很复杂，但决定物体运动的力，却只有屈指可数的4种。这样，问题的性质就从根本上发生了变化：如果总共只有4种力，那我完全可以把它们一个个弄清楚啊，毕竟4种又不多。深入研究4种力，回报是掌握一切物体的运动情况，这买卖，太值了！

当然，你可能会疑惑：真的只要4种力就能搞定一切？有那么便宜？科普人不打诳语，不仅如此，我还有一个更好的消息：虽然我们说有4种力，即引力、电磁力、强力、弱力，但是，强力和弱力只在原子核级别才有显著作用，日常生活中一般感觉不到它们的存在，高中物理也不会讲。于是，你在高中会碰到的所有力，就只有引力和电磁力两种。怎么样？4种变2种，有没有“双十一五折大甩卖”的感觉？

接下来，我们就来仔细看看这两种力，看看为什么说日常生活中只能感觉到引力和电磁力。