想象的翅膀又把牛顿带到了星际空间，行星绕太阳运转，必然也有加速度，这个加速度是不是太阳对行星有吸引力的结果呢？而太阳对行星的这种吸引力，可能是与地球对苹果等物体的吸引力是同一种性质的力。
他从开普勒三定律出发，应用数学作为推算的工具，终于有了重大的发现。他肯定了地球对其他物体（包括月亮）的吸引力与太阳对行星的吸引力是同一种性质的力，而且这种吸引力存在于万物之间，所以称之为万有引力。他指出，万有引力与物体的质量、距离三者之间有如下的关系：两个物体之间的引力与它们各自的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。这就是著名的万有引力定律。
按照万有引力定律，物体的质量越大吸引其他物体的力就越强；离这个物体越远，受这个物体的引力就越弱。在太阳系这个大家族中，所有行星和小天体的质量统统加到一起，还不及太阳质量的1/700，这说明太阳的引力最强，这就使得太阳系中所有的行星都以太阳为中心旋转。牛顿的万有引力定律可以用来圆满地解释开普勒关于行星运动的三个定律，这一定论终于使人们明白了，无论是天体的运行或地面物体落地都受同样规律的支配。
更为有趣的是，用万有引力定律还准确地预见过尚未被发现的行星存在。19世纪40年代，当时人们知道离太阳最远的行星是天王星。天文学者在观测中发现，天王星在绕太阳运行的过程中，存在着偏离椭圆轨道的微小偏差。这是怎么回事呢？
英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒维烈利用万有引力定律，先后于1842年和1846年各自预言过，这个偏差是因为天王星之外还存在有一个行星的缘故。勒维烈利用万有引力定律精确地计算出这颗未知的行星将于何日何时在什么方位出现，并将这个预言告诉了柏林天文台，柏林天文台收到勒维烈来信的当天晚上，便在勒维烈所预言的方位上找到了这颗新的行星，人们将它命名为海王星。
后来又发生了类似的过程，1913年人们又发现了一颗比海王星更远的行星——冥王星。这些发现，使万有引力定律经受了实际的考验，使人们确信万有引力的存在。至此，太阳系这个家族的成员中又增加了两大行星的名字，总共有九大行星，按照与太阳距离的顺序排列是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
既然一切物体之间存在万有引力，那为什么看不到两张桌子、两支铅笔吸引到一起呢？原来，地球的质量有60万亿亿吨，而桌子、铅笔……等物体的质量比起地球这个庞然大物来说是微不足道的。
根据万有引力定律知道，吸引力的大小与质量成正比，因此，地球上的其他物体不能互相吸引到一起，而地球的强大吸引力，却像一张无形的“天罗地网”，把所有的物体都牢牢地抓住，脱离枝头的苹果、扔出去的石块、从炮口飞出去的炮弹，都逃不脱地球的强大引力，最终还得落回地面。这就是说，物体落向地面并不是因为地球是宇宙中心，而是地球对这些物体存在万有引力的缘故。
曹冲称象的力学原理
东汉末年，吴国孙权送给曹操一只大象，曹操十分高兴。大象运到许昌那天，曹操带领文武百官和小儿子曹冲一同去观看。那时既没有动物园也没有电影，所以东汉朝廷中的文武官员从来没见过这种来自热带的庞然大物，因此十分惊奇。曹操也是如此。出于好奇心，曹操很想知道这么大的一只大象到底有多重。
那时称重量用的是杆秤，要用它来称这么一只大象的重量简直不可思议。怎么办呢？曹操请他手下的谋士想办法，又请教了一位有学问的老人，但还是没有找到一个行之有效的办法来。
大臣们也想了许多办法，一个个都行不通。正当大家苦于没有办法的时候，曹冲走到父亲跟前说：“爸爸，我有个法儿，可以称大象。”
曹操一看是最心爱的儿子曹冲，就笑着说：“你倒说说，看有没有道理。”
曹冲把办法说了，曹操听后连连叫好，吩咐左右立刻准备称象，然后对大臣们说：“走！到河边看称象去！”
听说曹冲能称出象的重量，文武百官十分惊奇，都想知道曹冲到底用什么办法来称这只庞大动物的重量的。
只见曹冲把大象赶到河边，河里停着一只大船，曹冲叫人把象牵到船上，等大象站稳之后，他便在船舷上齐水面的地方刻了一条道道。再叫人把象牵到岸上来，把大大小小的石头一块一块地往船上装，船身一点儿一点儿往下沉，等船身沉到刚才刻的那条道道和水面一样齐了，曹冲叫人停止装石头。
大臣们睁大了眼睛，开始还摸不清是怎么回事，看到这里不由得连声称赞：“好办法！”现在只要把装在船头上的石头一筐一筐地用杆秤称出来，相加以后所得到的石头重量就等于大象的重量。
站在岸上观看的人无不称赞曹冲的智慧。曹操自然更加高兴，他眯起眼睛看着儿子，又得意洋洋地望望大臣们，好像在说：“你们还不如我这个小儿子聪明呢！”
现在的轮船上都画有吃水线，用它表明这艘轮船所能载重的最大限度。轮船装载货物时，只要观察水面距吃水线的高度，就可以判断所装货物的重量离最大载重限度的多少。这个方法与曹冲称象的方法有些类似，曹冲称象的方法是一种“化整为零”方法。
怀丙巧捞铁牛
北宋时期（960～1127年），山西河中府的黄河上有一座浮桥，这座桥是用四根大铁链把许多小船串连起来，再在铁链上架上木板搭成的。在浮桥两边的河岸上，各有四头大铁牛，每头都有几千千克重，把每根铁链的一头紧紧地拴在铁牛的身上起固定作用，这样建造的浮桥既牢固又稳当。
一年夏天，黄河河水暴涨把浮桥冲断了，岸上的大铁牛也被拖到了水底下，使浮桥两边的人们过不了河，纷纷要求官府把浮桥修好，可是要修好这座浮桥并不是件容易的事，仅拴浮桥的铁牛就每头有几千千克重，一下子不能铸造得出来，于是决定把原来的铁牛从水底下捞上来。可是黄河水又深又急，铁牛又那么重，怎么个捞法呢？官府贴了一张告示，要大家一起来出谋划策。
一个和尚说：“我来试试看，铁牛是被水冲走的，我还叫水把它们送回来”。和尚先请熟悉水性的人潜到水底，摸清了铁牛沉没的地方，让人准备两只大木船，船舱里装满泥沙行驶到铁牛沉没的地方。船停稳后，他叫人把两只船并排拴得紧紧的，用结实的木料反搭个架子，跨在两只船上。又请熟悉水性的人带了很粗的绳子潜到水底，把绳子的一头牢牢地拴住铁牛，另一头绑在两只大船之间的架子上。
准备就绪后，和尚请水手们一起动手，把船上的泥沙都铲到黄河里去。船里的泥沙慢慢地少了，船身开始慢慢地向上浮，拉住铁牛的绳子越绷越紧，靠着水把船向上托的浮力，铁牛从淤泥里一点一点地向上被拔出来。船上的泥沙搬空了，铁牛也离开了河底。和尚让水手使劲划桨，两只大船终于把水里的铁牛拖回到岸边。随后同样的办法把另外几只大铁牛都拖了回来。
这个巧劳铁牛和尚就是怀丙。
现代打捞沉船也是利用浮力，方法是派潜水员下潜到沉船地点清理现场，给沉船拴上许多软浮筒，充气胀大后产生浮力，将沉船拉上水面；最后用拖船将沉船拉回来。这与怀丙和尚打捞铁牛是异曲同工！
文彦博巧取球
宋朝时有个小孩名叫文彦博，非常聪明伶俐，遇事爱动脑筋，想办法，出主意，非常讨小朋友们喜欢。一天，文彦博和几个小朋友兴致勃勃地在庭院里玩小木球，圆圆的小木球被小伙伴们踢来踢去，突然间不知被谁一脚踢进了一棵大树的树洞里。小朋友们着急了，他们围到树洞的跟前用手掏，可是树洞太深摸不到球；小伙伴们手忙脚乱了一阵，无法拿出那只淘气的小木球。
这时，文彦博盯着这个令人扫兴的大树洞认真地想着办法。一会儿，对伙伴们说了声：“跟我来。”就向家里跑去。伙们们跟文彦博从家里取来一只大水桶，用它从井里汲了满满一桶水，大家轮流抬着这桶水来到大树前，对准大树洞将水倒了进去，一桶水倒光之后小木球也浮上来了。
文彦博取球的方法就是巧妙地利用了浮力。小木球的比重比水轻，根据阿基米德定律，它浸在水中所受的浮力等于它排开水的重量，如果小木球完全浸没于水中，那么它所排开的水的体积就和小木球的体积相等，而水的比重比小木球的比重大，因此水的浮力就比小木球的重量大，这样小木球就会向上浮，当然就能够取到小木球了。
木头的比重比水小，这种材料的球能够浮在水面上，是不是比重比水大的物质就绝不可能浮在水面上呢？只要将比重大于水的材料做成空心的形状，就可以使它浮在水面上！比如一块钢板放在水中要沉入水底，但将这块钢板做成盒子就能浮在水面上了。
因为钢板做成了盒子重量是不变的，但中间是空的了，钢板所围的空间增大，盒子排开水的体积比钢板排开水的体积要大多了，盒子受到的浮力当然比钢板受到的浮力大，当浮力超过这个钢盒子的重量时，钢盒子便浮在水上了，航行在海面上的轮船都是用钢板制成的，正是根据这个道理。
钉山是怎样打石的
钉山打石，又叫胸前开石，它是我国杂技艺术中的一项“硬功”。
表演场上，灯光明亮，鸦雀无声，一个十一二岁的小女孩在绕场“运气”后她走到场中心，一个亮相，用布塞住嘴，将脖子用布条扎紧，然后躺在垫子上，身上盖一条垫子，两个彪形大汉抬来一个大石碾盘，压在小姑娘身上。
四个大汉各抡一柄大锤，轮番捶击碾盘，盘碎人出，小演员微笑着向观众招手，场上掌声雷动，这就是钉山打石。若压在碾盘下的是一彪形大汉，则大汉光着上身，躺在铁钉朝上的“钉山”上，上压碾盘，还要经得住彪形大汉们的轮番捶击直至盘碎，可谓惊心动魄！
演出的高潮当然是在四个大汉轮番捶击碾盘的那一刻，随着捶击声声，观众的心也一阵紧似一阵，大家都为千斤碾盘下的小演员捏一把汗。其实，担心是多余的。四个大汉捶击的是碾盘而不是小演员，而对小演员来说，捶击造成的威胁相当微小。
碾盘是相当沉的，几乎接近千斤，锤子的重量是碾盘重量的几百分之一，当锤子猛击碾盘，在力学中叫碰撞。假如锤子的重量是碾盘重量的1/400，锤子猛击碾盘一刹那的速度是相当大的，但碾盘产生的向下速度仅是锤子速度的1/200，可以说接近于零，而且碾盘越大越重，捶击造成对小演员的威胁就越小。
四个大汉轮番猛击碾盘，对小演员来说无损毫毛。猛击碾盘时如此大的动作能量（在力学中叫动能）哪里去了呢？原来，这动能都消耗在打碎碾盘上了。大碾盘由石料制成，石料是脆性材料，经不起捶击，于是敲它十下八下的也就碎了。这里既有运用气功承受碾盘压力和经得住钉山之苦的真功夫，又有应用力学。
石块投入水中之后，水面升了还是降了
在一次科学会议上，有人向伽莫夫博士、原子弹之父奥本海默和诺贝尔奖金获得者布洛赫三位物理学家提出这样一个问题：一只装有石块的船浮在游泳池里，船上的人将石块抛入水中，池中水面的高度是升了还是降了？三位大物理学家由于都没有仔细考虑，结果全说升了，全部回答错误。
这个问题初看很简单，其实却是相当复杂的。石块被投入水中后，将侵占原来被水所占据的空间而使池中水面上升；但船却因载重减小而向上浮起，从而使池中的水面下降，这里既有使水面上升的因素，又有使水面下降的因素，因此，对这个问题不作仔细的分析就不能得到正确的答案。
当石块装在船上时，船、人、石受到的总浮力等于船、人、石所受的重力；当石块投入水中后，船、人、石受到的总浮力等于船与人所受的重力与与石块同体积的水所受的重力之和。
因为石块所受的重力比同体积的水所承受的重力大，所以当石块被投入水中后，船、人、石受到的总浮力小于石块在船上的总浮力。
大家知道，浸在流体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排开流体所受的重力，这就是阿基米德定律，现在把它运用到我们的问题中来。总浮力较小，被排开的水的体积就较小，池中水面就较低。因此得出的结论是：船上的人把石块投入水中后，池中水面的高度将降低。
“火箭坐椅”和火箭上天
火箭揭开了宇宙航行的序幕，成为人类通向太空的天梯。
在我国每逢春节或重大的喜庆日子里，无论是城乡还是僻野，孩子们最喜欢放爆竹、点“起火”，“起火”实际上就是一枚原始火箭。
传说明朝初年，有一位将军春节时去看焰火，当他看到“起火”可以喷气上天时，顿时异想天开：如果把“起火”做得大一点，火药装得多一些，靠它的力量不是可以把人带上天去吗？于是他便纠合人马，为他赶制了47个大“起火”，绑在一把太师椅上，他坐在椅子上，让他的部下点燃“起火”，企图由此升天一游。
可惜事与愿违，坐椅刚一升起就来了个倒栽葱，摔得他鼻青脸肿。这位将军所以遭此没趣，是因为他不懂得要使物体垂直上升，必须要使物体重力的合力与升力的合力位于同一条直线上的科学道理。
尝试尽管失败了，但它和今天人们用来飞出地球的火箭其道理是一样的。
“起火”在向后喷出一股烟火的同时，它本身却往前窜，这叫做反冲。
