摘 要：牛顿三大定律是力学中重要的定律，它是研究经典力学的基础，而力的作用是造成一切运动的根本原因，动画就是让让画面运动起来的影视艺术，即运动的画面。所以说牛顿三大定律在动画艺术中占有重要的位置，是动画中必不可少的研究对象。
关键词：动画；牛顿定律；力学
1 牛顿第一定律在动画中的应用
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其他物体的作用力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律的内容，即惯性定律。物体重量愈大，移动它需要的力愈大。一个重的物体比轻的物体有更大的惯性和动能。
一个重的物体，例如炮弹，在静止时需要很大的力去推动它。当炮弹发射时，炸药的力量作用于炮筒中的炮弹，炸药爆炸的力量很大，有足够的力量使炮弹加速到相当高的速度(如图)。一个较小的力，例如短时间的脚踢，对于移动的炮弹可能根本没有效果。事实上更可能使踢者的足趾受伤。然而，不断地施加不算太强的力，也会逐渐地使炮弹滚动，最后也会使它相当快的滚去。
图1一旦炮弹滚动了，它将继续保持等速运动，而需要另一个力去阻止它。假设它遇到一个障碍物，它会——取决于速度情况——被阻止，或撞击障碍继续前进。假如它在粗糙的表面上滚动，它会很快地停止；但假如它在光滑的表面上滚动，因摩擦力较小，要滚动相当长的时间才会停止。因此，在动画中画很重的物体时，导演必须给较多时间去表现动作的开始、停止或改变方向，以使物体有令人信服的沉重感。动画家的任务则是画出有足够的力加在炮弹上，使它开始移动、停止或转换方向。
轻的物体阻力很小，当力加在它们之上时，情况会大不一样。例如，推动一只玩具气球，只需很少时间，手指轻轻一弹已足够使它加速移动。当它移动时，因为力很小，空气的摩擦力使它加速减速，所以它不会移动太远。
在银幕上表现出物体的重量感，完全取决于动画的间隔距离，而不在动画稿本身。如果炮弹在运动时动作不像炮弹的话，每张动画稿上的炮弹画的再漂亮、再逼真也没有用。同样情况适用于其他任何物体和角色。
每一物体都有它的重量，只有在力施加于它时才开始运动。这是牛顿关于运动的第一定律：一个物体，如果不受到任何力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2 牛顿第二定律在动画中的应用
物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
运动物体是受力的支配的，受力大的物体运动速度就快。物体在受到合外力产生加速度，也可能使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中，由于没有空气阻力，各种物体因物体受到的合外力，会产生加速度，可能使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。真空中，由于没有空气阻力，各种物体因为只受到重力，则无论它们的质量如何，都具有的相同的加速度。因此，在作自由落体时，在相同的时间间隔中，它们的速度改变是相同的。如果只受到自身重力，无论它们的质量如何，都具有的相同的加速度。因此，在作自由落体时，在相同的时间间隔中，它们的速度改变是相同的。
3 牛顿第三定律在动画中的应用
两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
要改变一个物体的运动状态，必须有其他物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。
我们知道，自然界的一切物体，都是因为受到力的作用才会产生运动。物体在运动过程中，又会因为受到各种反作用力的影响和制约，其运动状态才会发生各种各样的变化。
和其他物体一样，人体的运动，是人使用力量所产生的。当人和动物的作用力支配肌肉收缩时，便产生了动力，人就能做出各种动作姿态。可是人体在运动时，由于受空气的阻力、地心引力、地面摩擦力以及惯性、弹性等等反作用力的影响，人的动作形态和速度就会发生变化。动画片就是根据力学原理，把作用力和反作用力、加速度与减速度等物理现象具体运用到动作设计中去，并且加以充分地发挥，使画出来的动作产生特殊的效果，形成了动画动作本身的特性。
当一个物体受到力的作用，就会从静止状态开始产生运动。在运动中的物体，又会受到力、引力、摩擦力等反作用力的影响，产生运动方式和运动速度上的变化。例如：被人用力抛出去的皮球，受到作用力支配，便会在空中朝前运动。但球在空中因为受到空气阻力(反作用力)的影响，皮球向前的动力就会减弱，速度就会减慢。同时球体也受到地心引力(反作用力)的制约，促使球体抛物线运动方向落向地面。
打台球时，台球球体被球杆用力推出，便会直线向前滚动，这是作用力的影响。由于受到桌面摩擦力的影响，球体前进速度就会逐渐减慢，这是反作用力的影响。当碰到桌边框的阻挡时，便会终止前进产生反弹，这也是反作用力的影响，这时台球改变方向，向另一个方向弹出。
关于作用力与反作用力的内容另外需要注意：(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。(2)这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力。(4)与参照系无关。
牛顿定律、力学在动画制作中得到了充分的运用，给了动画以理论方面的支撑。整个动画的产生和发展无不与科学技术联系在一起。科学技术和科学知识是动画发展的必要条件。动画作品也有力的呈现了这些科学知识和科学技术。
参考文献：
［1］ 哈罗德.威特克，约翰.哈拉斯.动画的时间掌握［M］.中国电影出版社.
［2］ 艾萨克•牛顿.自然哲学的数学原理［M］.
［3］ 王亦飞.动画运动规律［M］.
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