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計量論壇

標題: 力學概述（一） [打印本頁]

作者: csxfjsw123 時間: 2007-1-4 08:13
標題: 力學概述（一）
力學又稱經典力學，是研究通常尺寸的物體在受力下的形變，以及速度遠低于光速的運動過程的一門自然科學。力學是物理學、天文學和許多工程學的基礎，機械、建筑、航天器和船艦等的合理設計都必須以經典力學為基本依據。機械運動是物質運動的最基本的形式。機械運動亦即力學運動，是物質在時間、空間中的位置變化，包括移動、轉動、流動、變形、振動、波動、擴散等。而平衡或靜止，則是其中的特殊情況。物質運動的其他形式還有熱運動、電磁運動、原子及其內部的運動和化學運動等。
力是物質間的一種相互作用，機械運動狀態的變化是由這種相互作用引起的。靜止和運動狀態不變，則意味著各作用力在某種意義上的平衡。因此，力學可以說是力和(機械)運動的科學。
力學的起源
力學知識最早起源于對自然現象的觀察和在生產勞動中的經驗。人們在建筑、灌溉等勞動中使用杠桿、斜面、汲水等器具，逐漸積累起對平衡物體受力情況的認識。古希臘的阿基米德對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統研究，確定它們的基本規律，初步奠定了靜力學即平衡理論的基礎。
古代人還從對日、月運行的觀察和弓箭、車輪等的使用中，了解一些簡單的運動規律，如勻速的移動和轉動。但是對力和運動之間的關系，只是在歐洲文藝復興時期以后才逐漸有了正確的認識。
伽利略在實驗研究和理論分析的基礎上，最早闡明自由落體運動的規律，提出加速度的概念。牛頓繼承和發展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運動三定律)，提出物體運動三定律。伽利略、牛頓奠定了動力學的基礎。牛頓運動定律的建立標志著力學開始成為一門科學。
此后，力學的研究對象由單個的自由質點，轉向受約束的質點和受約束的質點系。這方面的標志是達朗貝爾提出的達朗貝爾原理，和拉格朗日建立的分析力學。其后，歐拉又進一步把牛頓運動定律用于剛體和理想流體的運動方程，這看作是連續介質力學的開端。
運動定律和物性定律這兩者的結合，促使彈性固體力學基本理論和粘性流體力學基本理論孿生于世，在這方面作出貢獻的是納維、柯西、泊松、斯托克斯等人。彈性力學和流體力學基本方程的建立，使得力學逐漸脫離物理學而成為獨立學科。
從牛頓到漢密爾頓的理論體系組成了物理學中的經典力學。在彈性和流體基本方程建立后，所給出的方程一時難于求解，工程技術中許多應用力學問題還須依靠經驗或半經驗的方法解決。這使得19世紀后半葉，在材料力學、結構力學同彈性力學之間，水力學和水動力學之間一直存在著風格上的顯著差別。
20世紀初，隨著新的數學理論和方法的出現，力學研究又蓬勃發展起來，創立了許多新的理論，同時也解決了工程技術中大量的關鍵性問題，如航空工程中的聲障問題和航天工程中的熱障問題等。
這時的先導者是普朗特和卡門，他們在力學研究工作中善于從復雜的現象中洞察事物本質，又能尋找合適的解決問題的數學途徑，逐漸形成一套特有的方法。從20世紀60年代起，計算機的應用日益廣泛，力學無論在應用上或理論上都有了新的進展。
力學在中國的發展經歷了一個特殊的過程。與古希臘幾乎同時，中國古代對平衡和簡單的運動形式就已具備相當水平的力學知識，所不同的是未建立起像阿基米德那樣的理論系統。
在文藝復興前的約一千年時間內，整個歐洲的科學技術進展緩慢，而中國科學技術的綜合性成果堪稱卓著，其中有些在當時世界居于領先地位。這些成果反映出豐富的力學知識，但終未形成系統的力學理論。到明末清初，中國科學技術已顯著落后于歐洲。

作者: s1978 時間: 2007-1-19 20:39
學學,理論更應加深學學.

作者: zcyjkl 時間: 2007-1-23 17:55
什么呀，這是發展史呀

作者: 往事隨風 時間: 2007-1-27 12:02
了解過去也是很有必要的。

作者: w_j_2008 時間: 2007-4-8 22:16
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作者: mssmss001 時間: 2007-4-9 11:26
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作者: dhj0136 時間: 2007-4-16 14:30
值得了解學習一下，開卷有益嘛

作者: twt6311 時間: 2007-4-16 18:39
不忘歷史才能面向未復習復習不錯嘛

作者: jing_2118 時間: 2007-5-10 09:09
了解歷史! 展望未來! 把握現在!

作者: Charlie 時間: 2007-5-14 22:00
:L 樓主真有才，明末清初都出來了

作者: dwh_zhou 時間: 2007-5-16 11:15
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作者: dwh_zhou 時間: 2007-5-16 11:39
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