“力学”简介、含义、起源、历史与发展

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力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是研究物体运动和力的学科,它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。

力学的发展历程可以追溯到古代,经过了漫长的历史演变和不断的探索,逐渐形成为了现代力学的基础理论和应用。

古代力学的发展古代力学的发展可以追溯到古希腊时期,其中最重要的代表是亚里士多德和阿基米德。

亚里士多德提出了自然哲学的基本原理,他认为物体的运动是由四种元素(地、水、火、气)的组合和相互作用所决定的。

而阿基米德则通过实验和观察,提出了浮力定律和杠杆原理,为后来力学的发展奠定了基础。

中世纪力学的发展中世纪时期,欧洲的科学发展受到了宗教和哲学的束缚,力学的研究相对较少。

然而,伽利略·伽利莱的浮现改变了这一局面。

伽利略通过实验和观察,提出了自由落体定律和斜面上物体滑动的规律,揭示了运动的规律性。

他的研究成果为后来的力学理论提供了重要的实验依据。

近代力学的发展17世纪,牛顿的力学理论的提出标志着近代力学的开始。

牛顿的三大定律(惯性定律、运动定律和作用-反作用定律)以及万有引力定律,成为了力学研究的基石。

牛顿力学奠定了经典力学的基础,对物体的运动和力的研究提供了完整而系统的理论框架。

19世纪末,随着电磁学的发展,力学理论逐渐融入到电磁学中,形成为了电动力学和电磁场理论。

同时,热力学的发展也对力学理论产生了重要影响,研究了物体的热力学性质和热力学过程。

20世纪,相对论和量子力学的浮现进一步推动了力学理论的发展。

爱因斯坦的相对论理论改变了人们对时空观念的认识,提出了质能等价原理和光速不变原理。

量子力学的浮现则揭示了微观世界的奇妙规律,对力学理论提出了新的挑战和问题。

现代力学的应用现代力学的应用非常广泛,几乎涵盖了所有领域。

在工程领域,力学理论被应用于结构设计、材料力学、流体力学等方面,为建造、航天、机械等行业提供了理论依据和设计指导。

在生物医学领域,力学理论被应用于骨骼系统的力学分析、人体运动的摹拟和仿真等方面,为医学研究和康复治疗提供了重要支持。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和力的作用。

它是自古以来人类对自然界运动现象的观察和研究的产物,经过数千年的发展,逐渐形成为了现代力学的体系。

下面将详细介绍力学的发展历程。

1. 古代力学:古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。

古希腊的哲学家和数学家,如亚里士多德、阿基米德等,对物体的运动和力的作用进行了初步的研究。

亚里士多德提出了天体运动的理论,阿基米德研究了浮力和杠杆原理等。

这些古代力学的思想为后来的力学研究奠定了基础。

2. 牛顿力学的诞生:17世纪末,英国科学家艾萨克·牛顿在力学领域做出了革命性的贡献。

他提出了经典力学的三大定律,即牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力的作用定律)和牛顿第三定律(作用与反作用定律)。

这些定律为解释物体运动和力的作用提供了准确而简洁的数学描述,成为了现代力学的基石。

3. 分析力学的兴起:18世纪末到19世纪初,法国科学家拉格朗日和哈密顿等人提出了分析力学的理论体系。

分析力学通过建立广义坐标和拉格朗日方程,将力学问题转化为求解变分问题,从而简化了力学问题的求解过程。

这一理论体系不仅为力学研究提供了更加灵便和通用的方法,还推动了数学物理学的发展。

4. 相对论力学的发展:20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,对经典力学进行了革命性的改进。

狭义相对论揭示了光速不变原理和相对论性动力学,广义相对论则描述了引力的几何本质和时空的弯曲。

相对论力学在解释高速运动和强引力场下的物体运动方面取得了重要成果,对现代天体物理学和粒子物理学的发展产生了深远影响。

5. 量子力学的崛起:20世纪初,量子力学的诞生彻底改变了我们对微观世界的认识。

量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用,引入了不确定性原理和波粒二象性等概念。

量子力学的发展为解释原子、份子和基本粒子的行为提供了新的框架,对现代物理学的发展具有重要意义。

6. 经典力学与量子力学的统一:20世纪下半叶,理论物理学家们致力于研究将经典力学和量子力学统一起来的理论。

力学简介含义起源历史与发展

力学简介含义起源历史与发展

力学简介含义起源历史与发展The latest revision on November 22, 2020力学是研究物质机械运动规律的科学。

自然界物质有多种层次,从宇观的宇宙体系,宏观的天体和常规物体,细观的颗粒、纤维、晶体,到微观的分子、原子、基本粒子。

通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。

但由于学科的互相渗透,有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。

机械运动亦即力学运动是物质在时间、空间中的位置变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等,而平衡或静止,则是其中的一种特殊情况。

机械运动是物质运动的最基本的形式。

物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。

机械运动并不能脱离其他运动形式独立存在,只是在研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了;如果其他运动形式对机械运动有较大影响,或者需要考虑它们之间的相互作用,便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。

是物质间的一种相互作用,机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。

静止和运动状态不变,都意味着各作用力在某种意义上的平衡。

力学,可以说是力和(机械)运动的科学。

力学在汉语中的意思是力的科学。

汉语“力”字最初表示的是手臂使劲,后来虽又含有他义,但都同机械或运动没有直接联系。

“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语μηχανη──机械)。

在英语中,mechanics是一个多义词,既可释作“力学”,也可释作“机械学”、“结构”等。

在欧洲其他语种中,此词的语源和语义都与英语相同。

汉语中没有同它对等的多义词。

mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时,译作“”,后来改译作“力学”,一直使用至今。

“力学的”和“机械的” 在英语中同为mechanical,而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。

这种不同语种中词义包容范围的差异,有时引起国际学术交流中的周折。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。

它的发展历程可以追溯到古代,经过了漫长而丰富的发展过程。

下面将详细介绍力学的发展历程。

1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到公元前4世纪的古希腊。

古希腊的哲学家亚里士多德是古代力学的奠基人之一,他提出了自然哲学的理论,包括物体的运动和力的概念。

他认为,物体的运动是由于物体本身的特性和外部的力所决定的。

2. 牛顿力学的奠基17世纪,英国科学家艾萨克·牛顿对力学的研究做出了重大贡献。

他提出了三大运动定律,即牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(动量定律)和牛顿第三定律(作用-反作用定律)。

这些定律为力学奠定了坚实的基础,并成为后来科学研究的重要准则。

3. 经典力学的发展牛顿力学的建立为经典力学的发展提供了基础。

18世纪,欧洲的科学家们对力学进行了深入研究。

他们通过实验和理论分析,推动了力学的发展。

其中,拉格朗日和哈密顿提出了著名的拉格朗日力学和哈密顿力学,为力学的数学表达提供了新的方法。

4. 相对论力学的诞生20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,引起了力学领域的革命性变革。

相对论力学修正了牛顿力学在高速和强引力场下的适合范围,并揭示了时间、空间和质量的相互关系。

5. 量子力学的兴起20世纪初,量子力学的兴起开辟了全新的力学研究领域。

量子力学描述了微观粒子的行为,与经典力学存在显著的差异。

量子力学的发展不仅深化了对物质本质的认识,也为现代科技的进步提供了理论基础。

6. 现代力学的发展随着科学技术的不断进步,力学在现代得到了广泛的应用和发展。

现代力学涉及的领域包括天体力学、流体力学、固体力学、生物力学等。

通过数值摹拟、实验研究和理论分析,力学的研究者们不断探索和发现新的现象和规律。

总结:力学的发展历程经历了古代力学的起源、牛顿力学的奠基、经典力学的发展、相对论力学的诞生、量子力学的兴起以及现代力学的发展。

这一过程中,科学家们通过实验、观察和理论分析,逐步揭示了物体运动和受力的规律,为人类认识自然界提供了重要的科学依据。

力学的起源与发展

力学的起源与发展

力学的起源与发展力学是物理学的一个分支学科,研究物体的运动、力的作用及其影响。

它起源于古代人类对物体运动的观察和探索,随着人类智慧的发展,力学逐渐成为一门独立的科学学科。

力学最早的发展可以追溯到古希腊时期的亚里士多德。

亚里士多德提出了自然哲学,探讨了物体运动的原因和规律。

他提出了惯性的概念,并认为物体在没有外力作用下会停止运动。

亚里士多德的力学理论在很长一段时间内被广泛接受并影响着后来的科学家。

但是,真正的力学革命发生在16世纪的欧洲,由伽利略·伽利莱和他的学生兼传世之宝克卢剌克(用科学实验证明,抛射物的加速度是一个常量,不受重量的影响)等科学家推动。

伽利略通过进行实验观察,提出了很多新的理论和定律,如惯性定律、斜面定律和自由落体定律等。

他的工作为现代力学的发展打下了坚实的基础。

在17世纪,伽利略的理论得到了数学家伽利略·佩拉切和爱丁顿的进一步发展。

他们将运动的描述转化为数学表达式,并建立了力学的数学基础。

同时,也提出了经典力学的三大定律:牛顿运动定律。

这些定律被广泛应用于物体运动的研究及力学问题的解决。

随着科学的不断发展,力学不断得到完善和扩展。

在19世纪,随着对热力学和电磁现象的研究,力学逐渐与其他学科相结合,形成了更为完整和综合的物理学。

此后,相对论力学和量子力学的发展进一步完善了力学理论。

力学的起源是人类对物体运动的观察和实验。

通过不断地实验和理论模型的发展,力学逐渐形成了一套完备的理论体系,并成为描述和解释物体运动的重要学科。

力学的发展对现代科学的发展和技术应用产生了巨大的影响,成为自然科学中不可或缺的一部分。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程引言概述:力学是物理学的一个重要分支,研究物体受力和运动规律。

自古以来,人类对力学的研究始终伴随着科学的发展。

本文将从古代到现代,分五个部分介绍力学的发展历程。

一、古代力学的奠基1.1 古希腊力学的兴起古希腊力学的代表人物有阿基米德和亚里士多德。

阿基米德提出了浮力定律和杠杆原理,奠定了静力学的基础。

亚里士多德则提出了天体运动的观点,开创了天体力学的研究。

1.2 中国古代力学的发展中国古代力学的代表人物有张衡和沈括。

张衡发明了世界上第一台地动仪,通过测量地震波传播时间来确定地震的方位。

沈括在《梦溪笔谈》中提出了自然界中存在的力学问题,如水流、弹性等,为中国力学的发展奠定了基础。

1.3 印度古代力学的贡献古印度力学的代表人物有阿耶尔巴塔和布拉马叶。

阿耶尔巴塔提出了力学中的“递归”概念,为后来的动力学研究奠定了基础。

布拉马叶则在《布拉马叶运动论》中提出了运动的三个定律,对后来的牛顿力学产生了深远影响。

二、近代力学的革新2.1 牛顿力学的奠基牛顿力学是近代力学的重要里程碑,牛顿提出了力学的三大定律,建立了质点力学的基本框架。

他的万有引力定律解释了行星运动和天体力学问题,为力学的发展开辟了新的道路。

2.2 拉格朗日力学的建立拉格朗日力学是力学的另一重要分支,由拉格朗日提出。

他通过引入广义坐标和拉格朗日函数,建立了一种更为普适且简洁的力学表述方法。

拉格朗日力学在解决多体问题和非惯性系问题上具有优势。

2.3 哈密顿力学的发展哈密顿力学是力学的又一重要分支,由哈密顿提出。

他引入了哈密顿函数和哈密顿方程,为力学的数学形式化提供了新的思路。

哈密顿力学在动力学和量子力学中有广泛应用。

三、现代力学的新探索3.1 相对论力学的革命相对论力学是爱因斯坦提出的一种新的力学理论,包括狭义相对论和广义相对论。

相对论力学在高速和强引力场下对经典力学进行了修正,解释了光的传播和引力场的本质。

3.2 量子力学的兴起量子力学是20世纪物理学的重大突破,由普朗克、波尔等人提出。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支,研究物体在受力作用下的运动规律和力的作用原理。

它是自古以来人们对自然界运动规律的探索和认识的基础,对于我们理解和解释物理现象具有重要意义。

下面将详细介绍力学的发展历程。

1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。

古希腊的哲学家和数学家亚里士多德提出了自然哲学的理论,他认为物体的运动需要外力的推动。

他的观点在几个世纪内向来被广泛接受,并成为古代力学的基础。

2. 牛顿力学的奠基17世纪末,英国科学家艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律,即牛顿三定律。

第一定律是惯性定律,描述了物体在无外力作用下保持静止或者匀速直线运动的状态。

第二定律是力的定律,描述了物体的加速度与作用在其上的力的关系。

第三定律是作用-反作用定律,描述了力的相互作用。

牛顿力学的建立奠定了力学研究的基础,对后来的科学发展产生了深远影响。

3. 运动学与动力学的发展在牛顿力学的基础上,人们进一步研究了运动学和动力学。

运动学研究物体的运动状态和轨迹,动力学研究物体的运动原因和力的作用。

通过对运动学和动力学的研究,人们能够更加全面地理解和描述物体的运动规律。

4. 波动力学的兴起19世纪末,人们开始研究波动力学。

波动力学研究机械波、声波、光波等的传播和相互作用规律。

著名的物理学家亨利·亚伯拉罕·布拉神奇和奥古斯丁·让·菲涅尔等人对波动力学做出了重要贡献,推动了波动力学的发展。

5. 经典力学的局限性随着科学的不断发展,人们发现在一些特殊情况下,经典力学的理论无法解释和预测实验结果。

例如,当物体的速度接近光速时,经典力学无法描述其运动规律。

这引起了对力学理论的重新思量和发展。

6. 相对论力学的诞生20世纪初,爱因斯坦提出了相对论力学的理论。

相对论力学修正了经典力学中的时间和空间观念,并提出了著名的质能方程E=mc²。

相对论力学在高速和强引力场下能够更准确地描述物体的运动规律,并对现代物理学的发展产生了深远影响。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是研究物体运动和力的学科,是自然科学中最基础也是最重要的学科之一。

它研究物体在力的作用下的运动规律和相互作用,揭示了自然界中物体的运动规律,为工程技术的发展和科学研究提供了基础。

古代力学的起源可以追溯到古希腊时期,古希腊的哲学家亚里士多德是力学的奠基人之一。

他提出了自然物体的四种运动状态:垂直上升、垂直下落、匀速直线运动和非匀速直线运动。

亚里士多德的力学思想主要是基于观察和逻辑推理,没有进行实验验证。

进入中世纪,阿拉伯学者伊本·西那对古希腊力学进行了系统的整理和发展。

他提出了力的三个基本定律:惯性定律、加速度定律和作用反作用定律。

这些定律为后来的力学研究奠定了基础。

到了17世纪,英国科学家牛顿的力学理论成为现代力学的奠基石。

牛顿提出了三大运动定律:惯性定律、动量定律和作用反作用定律。

他还发现了万有引力定律,解释了行星运动和物体受力的规律。

牛顿的力学理论在科学界产生了巨大的影响,被誉为“自然哲学的数学原理”。

19世纪,法国科学家拉格朗日和哈密顿提出了变分原理和哈密顿原理,为力学的发展开辟了新的研究方向。

他们的研究成果使得力学的数学表达更加简洁和优雅。

20世纪初,爱因斯坦的相对论对经典力学提出了挑战。

相对论的提出改变了人们对时间和空间的认识,对力学的理论和实验研究提出了新的要求。

相对论的发展使得力学的研究从宏观世界扩展到微观世界,推动了量子力学的发展。

现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系,涉及到静力学、动力学、弹性力学、流体力学、固体力学等多个分支。

力学在物理学、工程学、天文学、生物学等领域都有广泛的应用。

总结起来,力学的发展历程可以概括为古希腊时期的亚里士多德力学、中世纪的伊本·西那力学、17世纪的牛顿力学、19世纪的拉格朗日和哈密顿力学以及20世纪的相对论力学。

每一次的发展都为力学的研究提供了新的思路和方法,推动了科学的进步和技术的发展。

力学的发展历程也充分展示了人类对自然界运动规律的不断探索和认识的演进过程。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支,研究物体在力的作用下的运动规律。

它是自古以来人们对自然界运动现象的观察和实验总结的产物,经历了漫长而丰富的发展历程。

以下是力学的发展历程的详细介绍:1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。

古希腊哲学家亚里士多德提出了天体运动的观念,他认为地球是宇宙的中心,其他天体绕地球运动。

此外,亚里士多德还提出了力的概念,将物体的运动分为自然运动和强迫运动。

这些思想在古代长期占领主导地位,直到近代科学的浮现。

2. 牛顿力学的奠基17世纪末,英国科学家艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律,奠定了现代力学的基础。

牛顿的第一定律称为惯性定律,指出物体在没有外力作用下将保持静止或者匀速直线运动。

第二定律则给出了物体受力的加速度与作用力的关系,即F=ma。

第三定律则表明力是一对相互作用力,作用在不同物体上,大小相等方向相反。

牛顿力学的浮现彻底改变了人们对力和运动的认识,成为了后续力学研究的基石。

3. 拉格朗日力学的建立18世纪,法国数学家约瑟夫·拉格朗日提出了拉格朗日力学,它是一种基于能量原理的力学体系。

拉格朗日力学通过引入广义坐标和广义力,将运动问题转化为求解拉格朗日方程的问题。

这种方法在处理复杂的多体系统和非惯性系下的运动问题时具有优势,为力学的发展开辟了新的方向。

4. 哈密顿力学的发展19世纪,爱尔兰数学家威廉·哈密顿提出了哈密顿力学,它是一种基于广义坐标和广义动量的力学体系。

哈密顿力学通过引入哈密顿函数和哈密顿方程,将运动问题转化为求解哈密顿方程的问题。

相比于拉格朗日力学,哈密顿力学在处理守恒量和正则变换等问题上更为方便,为力学的研究提供了新的工具和方法。

5. 相对论力学的提出20世纪初,爱因斯坦提出了相对论理论,引起了力学的革命性变革。

相对论力学将牛顿力学的时间和空间观念进行了根本性的改变,提出了相对论性的动力学方程。

相对论力学在高速运动和强引力场下的物体运动问题上具有更高的精度和准确性,为现代物理学的发展做出了重要贡献。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程引言概述:力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。

它是自古以来人们对自然界运动现象的观察和研究的结果。

本文将从古代力学的起源开始,逐步介绍力学的发展历程,包括经典力学、相对论力学和量子力学。

一、古代力学的起源1.1 古代文明对力学的初步认识古代文明如古埃及、古希腊、古印度等对力学有了初步的认识。

古埃及人通过建造金字塔的经验,掌握了一些基本的静力学知识。

古希腊哲学家亚里士多德提出了天体运动的观念,并建立了天体运动的地心说。

1.2 牛顿力学的奠基17世纪,英国科学家牛顿提出了著名的牛顿力学,奠定了经典力学的基础。

他的三大定律,即惯性定律、运动定律和作用-反作用定律,揭示了物体的运动规律和受力情况。

1.3 运动学和动力学的发展运动学和动力学是力学的两个重要分支。

运动学研究物体的运动规律,动力学研究物体的受力情况。

在牛顿力学的基础上,欧拉、拉格朗日等科学家进一步发展了运动学和动力学的理论,为力学的深入研究提供了基础。

二、相对论力学的兴起2.1 狭义相对论的提出20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论,彻底改变了牛顿力学的观念。

狭义相对论认为时间和空间是相对的,速度接近光速时,物体的质量会增加,引入了著名的质能等效原理。

2.2 广义相对论的建立爱因斯坦在狭义相对论的基础上,进一步发展了广义相对论。

广义相对论提出了引力是时空弯曲的结果,解释了物体在引力场中的运动规律。

它的成功预言了黑洞和宇宙膨胀等重大现象。

2.3 相对论力学的应用相对论力学在高速运动、强引力场等领域有着广泛的应用。

它对粒子物理学、宇宙学等领域的研究产生了深远的影响,为人类对宇宙和微观世界的认识提供了新的视角。

三、量子力学的发展3.1 波粒二象性的提出20世纪初,普朗克、爱因斯坦等科学家提出了量子力学的基本概念。

他们发现微观粒子既具有波动性又具有粒子性,这一观念被称为波粒二象性,对经典物理学提出了巨大的挑战。

3.2 玻尔理论的建立玻尔在量子力学的基础上,建立了玻尔理论,提出了电子在原子中的能级结构和跃迁规律。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程一、古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到公元前6世纪的古希腊。

早期的力学研究主要集中在天文学和机械学领域。

古希腊著名的数学家和哲学家泰勒斯被认为是古代力学的奠基人之一。

他提出了一种关于物体的平衡和运动的理论,被称为“泰勒斯定律”。

二、牛顿力学的诞生17世纪末,英国科学家牛顿提出了经典力学的三大定律,奠定了现代力学的基础。

牛顿的第一定律,也被称为“惯性定律”,指出一个物体如果没有外力作用,将保持静止或者匀速直线运动。

第二定律则给出了物体受力时的加速度与受力的关系,即F=ma。

牛顿的第三定律表明,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

三、拉格朗日力学的建立18世纪末,法国数学家拉格朗日提出了一种新的力学体系,被称为拉格朗日力学。

与牛顿力学相比,拉格朗日力学更加抽象和普通化,能够更好地描述复杂的力学系统。

拉格朗日力学的核心是拉格朗日方程,通过定义一个称为“拉格朗日函数”的函数来描述系统的动力学行为。

四、哈密顿力学的发展19世纪初,爱尔兰数学家威廉·哈密顿提出了一种与拉格朗日力学相对应的力学体系,被称为哈密顿力学。

哈密顿力学通过定义一个称为“哈密顿函数”的函数来描述系统的动力学行为。

与拉格朗日力学相比,哈密顿力学更加适合于描述有势能的系统,同时也更加方便进行数学推导。

五、相对论力学的诞生20世纪初,德国物理学家爱因斯坦提出了相对论理论,对力学的发展产生了深远影响。

相对论力学修正了牛顿力学在高速和强引力场下的适合性。

相对论力学中的质能关系E=mc²揭示了质量与能量之间的等价关系,引起了核能和宇宙学等领域的研究。

六、量子力学的兴起20世纪初,量子力学的诞生彻底改变了我们对物质和力学的认识。

量子力学描述了微观粒子的行为,与经典力学存在根本的差异。

量子力学中的不确定性原理指出,对于微观粒子的某些物理量,如位置和动量,无法同时精确测量。

七、现代力学的发展趋势随着科学技术的不断进步,力学研究正朝着更加复杂和多样化的方向发展。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程一、古代力学的起源力学作为物理学的一个分支学科,其发展历程可以追溯到古代。

古代人类对力学的研究主要集中在天文学和机械学两个方面。

1. 天文学中的力学研究古代人们通过观察天体运动,逐渐认识到天体之间存在着一定的力学规律。

例如,古希腊的天文学家托勒密提出了地心说,认为地球是宇宙的中心,其他天体环绕地球运动。

这一理论在一定程度上解释了天体运动的规律。

2. 机械学中的力学研究古代人们在工程和军事领域的实践中,逐渐积累了一些力学知识。

例如,古代埃及人在建造金字塔的过程中,需要运用一定的力学原理来解决石块的运输和堆放问题。

此外,古代中国的军事家孙武在《孙子兵法》中也提到了一些关于力学的原理,如“以计击之,以力取之”。

二、近代力学的奠基近代力学的发展可以追溯到17世纪,当时有几位科学家对力学进行了重要的贡献,奠定了力学的基础。

1. 加利略的实验与观察17世纪初,意大利物理学家加利略通过一系列的实验和观察,提出了许多力学原理。

他的实验结果与亚里士多德的力学观点相矛盾,为力学的发展提供了新的思路。

例如,加利略通过斜面实验发现了物体在斜面上滑动时的加速度与高度的关系,提出了匀加速直线运动的概念。

2. 牛顿的三大定律17世纪末,英国物理学家牛顿在其《自然哲学的数学原理》中提出了三大力学定律,即牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(动力学定律)和牛顿第三定律(作用-反作用定律)。

这些定律为力学建立了坚实的理论基础,成为近代力学的奠基石。

三、经典力学的发展经典力学是牛顿力学的延伸和发展,它主要研究质点和刚体的运动规律。

1. 拉格朗日和哈密顿力学18世纪末至19世纪初,法国数学家拉格朗日和爱尔兰数学家哈密顿分别提出了拉格朗日力学和哈密顿力学。

这两种力学方法通过引入广义坐标和广义动量,将力学问题转化为变分问题,从而简化了力学的求解过程。

2. 波尔和玻尔兹曼的统计力学19世纪末至20世纪初,丹麦物理学家波尔和奥地利物理学家玻尔兹曼提出了统计力学的理论,用于描述大量粒子系统的行为。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是物理学的一个分支,研究物体的运动和受力情况。

它起源于古代,经历了漫长而丰富的发展历程。

本文将详细介绍力学的发展历程,从古代到现代,逐步展示力学的重要里程碑和关键发展。

1. 古代力学:古希腊和中国古希腊是力学的发源地之一。

公元前4世纪的亚里士多德提出了自然哲学的理论,包括力学的基本概念。

他认为物体的运动是由四种元素(地、水、火、气)的特性决定的,并且认为天体运动是由神奇的“第一动力”引起的。

与此同时,古代中国也有独立的力学发展。

中国古代的力学思想主要体现在《墨经》和《兵法》等著作中。

墨子提出了“墨子定律”,描述了物体受力和运动的规律,对后来的力学研究产生了一定影响。

2. 中世纪力学:阿拉伯和欧洲中世纪时期,阿拉伯学者对力学的研究做出了重要贡献。

他们将古希腊的力学理论与印度的数学方法相结合,开创了新的研究方向。

阿拉伯学者伊本·萨那和伊本·海瑟姆等人提出了力的概念,并研究了力的作用和运动的规律。

同时,在欧洲,中世纪的自然哲学家们也在力学领域进行了一些研究。

例如,英国物理学家罗伯特·格罗斯特和法国数学家让·布尔丹对物体的自由落体进行了实验和观察,并提出了一些关于物体运动的基本定律。

3. 新科学革命:牛顿力学17世纪是力学发展的重要时期,伟大的科学家艾萨克·牛顿在这个时期提出了经典力学的基本原理。

他的著作《自然哲学的数学原理》(Principia Mathematica)被认为是力学的里程碑。

牛顿提出了三大运动定律,描述了物体的运动和受力规律,并建立了质点力学的数学模型。

牛顿的力学理论为物理学的发展开辟了新的道路,成为了后来科学研究的基石。

他的定律被广泛应用于天体力学、机械工程和航天技术等领域。

4. 近代力学:相对论和量子力学20世纪初,爱因斯坦的相对论和量子力学的发展对力学领域产生了深远影响。

爱因斯坦的相对论改变了人们对时空和运动的理解,提出了质能等效原理和光速不变原理,推动了宇宙学和粒子物理学的发展。

经典力学发展简史

经典力学发展简史

经典力学发展简史引言概述:经典力学是物理学中最基础、最重要的分支之一,它以牛顿力学为基础,通过对物体运动的描述和分析,揭示了自然界中的运动规律。

本文将从经典力学的起源开始,概述其发展历程,并详细阐述其中的五个重要方面。

正文内容:1. 古代力学的起源1.1 古希腊的力学思想古希腊哲学家亚里士多德提出了自然哲学的观点,认为物体的运动受到四种基本元素的影响,即地、水、火、气。

这为后来的力学研究奠定了基础。

1.2 阿基米德的力学原理古希腊数学家阿基米德在力学领域做出了重要贡献,他提出了杠杆原理和浮力原理,为后来的力学发展打下了基础。

1.3 伽利略的运动学研究意大利科学家伽利略通过实验和观察,提出了运动的相对性原理和匀速直线运动的规律,为经典力学的形成奠定了基石。

2. 牛顿力学的建立2.1 牛顿的三大运动定律英国科学家牛顿在17世纪末提出了经典力学的基本原理,包括惯性定律、动量定律和作用反作用定律,这些定律成为经典力学的核心。

2.2 牛顿的引力定律牛顿还提出了普遍引力定律,解释了天体运动的规律,并成功地预测了行星运动和落体运动等现象。

2.3 牛顿力学的应用牛顿力学不仅解释了天体运动,还被广泛应用于机械工程、航天工程等领域,为人类科技的发展做出了重要贡献。

3. 拉格朗日力学的建立3.1 拉格朗日的原理法国数学家拉格朗日在18世纪提出了拉格朗日力学,通过最小作用量原理,建立了一种新的力学体系,可以描述复杂的力学系统。

3.2 拉格朗日力学的应用拉格朗日力学在理论物理、天体力学等领域得到广泛应用,为研究复杂系统提供了强大的工具。

4. 哈密顿力学的建立4.1 哈密顿的正则方程爱尔兰数学家哈密顿在19世纪提出了哈密顿力学,通过正则方程描述了力学系统的演化,为经典力学提供了另一种形式。

4.2 哈密顿力学的几何解释哈密顿力学通过哈密顿函数和哈密顿方程的几何解释,使得力学系统的演化可以用相空间中的轨迹来描述,为力学研究提供了新的视角。

力学的发展史

力学的发展史


影响
可以发现,所谓冲力与伟大的物理学家牛顿后来提 出的惯性定律有一定程度上的接近,可以说是惯性 的雏形,体现了科学思想不断完善的过程。
五、阿基米德对力学的发展


阿基米德(Archimedes,约公元前 287~212)是古希腊物理学家、数学 家,静力学和流体静力学的奠基人。 阿基米德在力学方面的成绩最为突 出,他系统并严格的证明了杠杆定 律,为静力学奠定了基础。在总结 前人经验的基础上,阿基米德系统 地研究了物体的重心和杠杆原理, 提出了精确地确定物体重心的方法, 指出在物体的中心处支起来,就能 使物体保持平衡。



《 物理学 》 是亚氏的重要著作之一 ,其中运动学说 又是其核心内容 运动的本性 1、运动的连续性 (1时间的连续 2量的连续) 2、运动的过程性 亚氏把每一类事物分为现实的 和潜能的 .他认为从潜能到现实的过程 , 即事物生长 成形过程 ,体现了运动 3、运动的物质性 离开了事物就没有运动 。事物 不仅是运动和变化的 " " 承担者 ,也是运动和变化的 认识者。 4、运动的时空性 时间不能脱离运动,并且任何 运动是连续的。
五、阿基米德对力学的发展



阿基米德(Archimedes,约公元前287~212)是古 希腊物理学家、数学家,静力学和流体静力学的奠 基人。 阿基米德在力学方面的成绩最为突出,他系统并严 格的证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。在总 结前人经验的基础上,阿基米德系统地研究了物体 的重心和杠杆原理,提出了精确地确定物体重心的 方法,指出在物体的中心处支起来,就能使物体保 持平衡。 阿基米德定律(Archimedes law)是物理学中力学 的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受 到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开 的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液· g· V排 液。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程一、古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到公元前4世纪的古希腊。

古希腊的哲学家、数学家亚里士多德是古代力学的奠基人之一。

他提出了一些关于物体运动的基本观点,如自然物体的本性是静止的,运动是由外力驱动的等。

此外,古希腊的数学家阿基米德也对力学做出了重要贡献,他提出了杠杆原理和浮力原理,为后来的力学发展奠定了基础。

二、近代力学的奠基者近代力学的奠基者是英国物理学家伽利略·伽利雷和德国物理学家伊萨克·牛顿。

伽利略通过实验和观察,提出了“落体运动的规律”和“惯性定律”,即物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或者静止的状态。

牛顿在伽利略的基础上,通过数学方法建立了经典力学的数学体系,提出了三大运动定律和万有引力定律,开创了现代力学的新纪元。

三、经典力学的发展在牛顿的基础上,欧洲的物理学家们对经典力学进行了进一步的发展。

法国物理学家拉格朗日和哈密顿分别提出了拉格朗日力学和哈密顿力学,为力学的数学形式提供了新的视角。

这些新的数学方法不仅简化了力学问题的求解过程,还为力学的应用提供了更加广泛的可能性。

四、相对论力学的诞生20世纪初,德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,从而引起了相对论力学的诞生。

相对论力学与经典力学相比,对于高速运动和强引力场下的物体具有更准确的描述能力。

相对论力学的核心概念是时空的弯曲和质量能量的等价性,这些概念对于理解宇宙的演化和黑洞等天体现象具有重要意义。

五、量子力学的兴起20世纪初,量子力学的诞生彻底改变了人们对微观世界的认识。

量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用规律,其核心概念是波粒二象性和不确定性原理。

量子力学的发展为原子物理、凝结态物理等领域的研究提供了理论基础,并在现代科技中产生了广泛的应用,如量子计算和量子通信等。

六、力学的应用领域力学作为一门基础学科,广泛应用于各个领域。

在工程学中,力学被应用于结构设计、材料力学和流体力学等方面,为工程实践提供了理论支持。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科,它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。

力学的发展历程可以追溯到古代,经过了漫长的历史演变和不断的发展,逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。

下面将详细介绍力学的发展历程。

古代力学的起源可以追溯到古希腊时期,著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。

他提出了自然物体分为四种元素(地、水、火、气)的理论,并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。

亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位,直到近代才被推翻。

古代中国力学的发展也有着独特的贡献。

中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。

例如,中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理,如杠杆、滑轮等。

这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。

随着科学方法的不断发展,力学在近代经历了重要的革命。

17世纪,英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。

伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念,牛顿则通过研究物体的运动和力的关系,提出了经典力学的三大定律,即牛顿定律。

这些理论为力学奠定了坚实的数学基础,并在科学界产生了深远的影响。

19世纪,法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。

拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学,将力学问题转化为能量和约束的问题,极大地简化了力学的计算。

哈密顿则提出了哈密顿力学,通过引入广义坐标和广义动量的概念,为力学问题的求解提供了新的方法。

20世纪,爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。

相对论扩展了牛顿力学的范围,提出了质量和能量之间的等价关系,揭示了高速运动物体的特殊性质。

相对论的发展使力学理论更加完善,并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。

现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系,包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。

力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程引言概述:力学是物理学中的一个重要分支,研究物体的运动和力的作用。

自古以来,人们对力学的研究充满了好奇和探索的精神。

本文将从古代力学的起源开始,概述力学的发展历程,并详细阐述力学的五个重要方面。

正文内容:1. 古代力学的起源1.1 古代力学的奠基人古代力学的起源可以追溯到古希腊时期,其中最重要的奠基人是亚里士多德和阿基米德。

亚里士多德提出了力的分类和运动规律,奠定了力学的基本概念。

而阿基米德则通过研究浮力和杠杆原理,为后来的力学研究提供了重要的基础。

1.2 古代力学的发展在古代,力学的研究主要集中在天文学和机械学方面。

古希腊的天文学家通过观察星体的运动,提出了地心说和日心说的理论,从而推动了力学的发展。

同时,古代的机械学家也进行了一系列的实验和研究,探索了杠杆、滑轮和斜面等简单机械原理,为后来的力学研究打下了基础。

2. 古典力学的兴起2.1 牛顿的三大定律古典力学的兴起可以追溯到17世纪,当时牛顿提出了三大力学定律,即惯性定律、动量定律和作用反作用定律。

这些定律不仅统一了天体力学和机械学,还为后来的力学研究提供了重要的理论基础。

2.2 牛顿的万有引力定律除了三大定律,牛顿还提出了万有引力定律,解释了天体之间的引力作用。

这一定律不仅解释了行星运动的规律,还为后来的天体力学研究提供了重要的理论支持。

2.3 拉格朗日力学和哈密顿力学在18世纪末和19世纪初,拉格朗日和哈密顿分别提出了拉格朗日力学和哈密顿力学,这两种力学方法更加简洁和优雅,为力学的发展带来了新的思路和方法。

3. 相对论力学的诞生3.1 狭义相对论爱因斯坦在20世纪初提出了狭义相对论,彻底改变了牛顿力学的观念。

狭义相对论提出了时间和空间的相对性,揭示了高速运动物体的特殊规律,对力学的发展起到了重要的推动作用。

3.2 广义相对论爱因斯坦在1915年提出了广义相对论,引入了引力场的概念,并提出了曲率引力的理论。

广义相对论不仅解释了引力的本质,还预言了黑洞和宇宙膨胀等重大现象,为宇宙学的发展做出了巨大贡献。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是研究物体运动和受力情况的一门学科,是物理学的基础和核心。

它涉及到质点、刚体和弹性体的运动、力的作用和力的效果等内容。

力学的发展历程可以追溯到古代,经过了漫长的发展和演变,逐渐形成为了今天的力学体系。

古代力学的发展古代力学的发展始于古希腊时期,最早的力学思想可以追溯到古希腊的哲学家和数学家。

亚里士多德是古希腊力学的代表人物,他提出了一系列关于物体运动和力的理论。

他认为物体的运动是由于物体本身的本质和属性所决定的,而不是外部力的作用。

这种观点在古希腊时期占领主导地位,直到近代力学的诞生才被推翻。

近代力学的诞生近代力学的诞生可以追溯到17世纪。

伽利略·伽利莱是近代力学的奠基人之一,他提出了一系列关于物体运动和力的实验规律。

他的实验观察和理论分析使得力学逐渐从哲学的范畴中解脱出来,成为一门独立的科学学科。

伽利略的贡献为后来牛顿力学的建立奠定了基础。

牛顿力学的建立牛顿力学是力学的重要里程碑,它由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪末提出。

牛顿通过对物体运动的观察和实验,总结出了三个基本定律:惯性定律、动量定律和作用反作用定律。

这些定律成为了牛顿力学的基石,奠定了经典力学的基本原理。

牛顿力学的建立使得力学得到了极大的发展,成为了当时最重要的自然科学学科之一。

拉格朗日力学的发展拉格朗日力学是力学的另一个重要分支,由法国数学家约瑟夫·路易·拉格朗日在18世纪末提出。

拉格朗日力学通过引入广义坐标和拉格朗日方程,对于复杂的力学问题提供了一种更加优雅和普适的求解方法。

拉格朗日力学的发展使得力学的理论体系更加完善和严密,为后来的研究和应用奠定了基础。

量子力学的兴起20世纪初,量子力学的兴起给力学领域带来了新的突破。

量子力学是研究微观粒子行为的一门学科,它对于力学的基本概念和原理提出了新的解释和理解。

量子力学的发展使得力学的研究范围更加广泛和深入,涉及到了微观世界的神奇现象和规律。

力学 意思

力学 意思

力学意思力学指的是物理学中研究物体的运动、力以及造成物体运动的原因的一门学科。

它是物理学研究的一个重要分支,对于理解自然界中的各种运动现象具有重要意义。

本文将就力学的意思、背景、物理概念和应用等方面进行阐述。

一、力学的意思力学这个词源于希腊语“mēkhanē”,意思是机器或设备。

在物理学中,力学指的是运用物理学的基本规律和公式等,通过对物体的运动和力的分析,解决有关运动和力的问题的一种学科。

力学包括静力学(物体静止时力的平衡)、动力学(物体在运动时力的作用)和弹性力学等。

二、力学的背景力学的研究历史可以追溯到古代。

希腊哲学家亚里士多德认为物体的运动需要一个推动它的力,但对于力的本质没有形成系统的理论。

直到17世纪,伽利略、牛顿等人的研究推动了力学的快速发展。

伽利略发现,相同形状和密度的物体,其下落的速度相同,即自由落体定律。

牛顿的力学体系包括三大定律,即惯性定律、牛顿定律和相互作用定律,这些规律奠定了现代力学的基础。

三、力学的物理概念1、质量:物体所具有的惯性量,是衡量物体惯性大小的量值,单位为千克(kg)。

2、力:物体运动或静止状态的原因,是造成物体运动或停止的根源,单位为牛顿(N)。

3、运动:物体在时间轴上的位移,速度和加速度的变化。

4、能量:物体运动或位置的状态需要耗费或获得能量,是造成物体状态改变的原因。

5、动量:物体运动的总量值,等于质量和速度的乘积,是描述物体运动情况的物理量,单位为牛秒(N*s)。

四、力学的应用力学是一个重要的学科,广泛应用于不同行业和领域。

以下是力学的几个应用范围。

1、天文学:研究星球的运动,例如行星的公转和自转。

2、机械工程:设计和制造机器设备,例如汽车、飞机、船舶和工厂等。

3、土木工程:设计和建造建筑、大桥和道路等,例如在建造大桥时,需要考虑材料的强度、压缩和拉伸等力学问题。

4、电子工程:设计和制造电子设备,例如电视、电脑和手机等。

5、生物学:研究生物体的运动和力学特性,例如人类的运动学和生物力学等。

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力学
力学是研究物质机械运动规律的科学。

自然界物质有多种层次,从宇观的宇宙体系,宏观的天体和常规物体,细观的颗粒、纤维、晶体,到微观的分子、原子、基本粒子。

通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。

但由于学科的互相渗透,有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。

机械运动亦即力学运动是物质在时间、空间中的位置变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等,而平衡或静止,则是其中的一种特殊情况。

机械运动是物质运动的最基本的形式。

物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。

机械运动并不能脱离其他运动形式独立存在,只是在研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了;如果其他运动形式对机械运动有较大影响,或者需要考虑它们之间的相互作用,便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。

力是物质间的一种相互作用,机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。

静止和运动状态不变,都意味着各作用力在某种意义上的平衡。

力学,可以说是力和(机械)运动的科学。

力学在汉语中的意思是力的科学。

汉语“力”字最初表示的是手臂使劲,后来虽又含有他义,但都同机械或运动没有直接联系。

“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语μηχανη──机械)。

在英语中,mechanics是一个多义词,既可释作“力学”,也可释作“机械学”、“结构”等。

在欧洲其他语种中,此词的语源和语义都与英语相同。

汉语中没有同它对等的多义词。

mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时,译作“重学”,后来改译作“力学”,一直使用至今。

“力学的”和“机械的” 在英语中同为mechanical,而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。

这种不同语种中词义包容范围的差异,有时引起国际学术交流中的周折。

例如机械的(mechanical)自然观,其实指用力学解释自然的观点,而英语mechanist是指机械师,不是指力学家。

发展简史
力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的
经验。

人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。

古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。


代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。

但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。

伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。

I.牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是J.开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。

伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。

牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。

此后力学的进展在于它所考虑的对象由单个的自由质点转向受约束的质点和受约束的质点系;这方面的标志是J.le R.达朗伯提出的达朗伯原理和J.-L.拉格朗日建立的分析力学。

L.欧拉又进一步把牛顿运动定律推广用于刚体和理想流体的运动方程。

欧拉建立理想流体的力学方程可看作是连续介质力学的肇端。

在此以前,有关固体的弹性、流体的粘性、气体的可压缩性等的物质属性方程已经陆续建立。

运动定律和物性定律这两者的结合,促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论孪生于世,在这方面作出贡献的是C.-L.-M.-H.纳维、A.-L.柯西、S.-D.泊松、G.G.斯托克斯等人。

弹性力学和流体力学基本方程的建立,使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。

另一方面,从拉格朗日分析力学基础上发展起来的哈密顿体系,继续
在物理学中起作用。

从牛顿到W.R.哈密顿的理论体系组成物理学中的经典力学或牛顿力学。

在弹性和流体基本方程建立后,所给出的方程一时难于求解,工程技术中许多应用力学问题还须依靠经验或半经验的方法解决。

这使得19世纪后半叶在材料力学、结构力学同弹性力学之间,水力学和水动力学之间一直存在着风格上的显著差别。

到20世纪初,在流体力学和固体力学中,实际应用同数学理论的上述两个方面开始结合,此后力学便蓬勃发展起来,创立了许多新的理论,同时也解决了工程技术中大量的关键性问题,如航空工程中的声障问题和航天工程中的热障问题。

这种理论和实际密切结合的力学的先导者是L.普朗特和
T.von卡门。

他们在力学研究工作中善于从复杂的现象中洞察事物本质,又能寻找合适的解决问题的数学途径,逐渐形成一套特有的方法。

从60年代起,电子计算机应用日广,力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。

力学继承它过去同航空和航天工程技术结合的传统,在同其他各种工程技术以及同自然科学的其他学科的结合中,开拓自己新的应用领域。

力学在中国的发展经历了一个特殊的过程。

与古希腊几乎同时,中国古代对平衡和简单的运动形式就已具备相当水平的力学知识,所不同的是未建立起像阿基米德那样的理论系统。

在文艺
复兴前的约一千年时间内,整个欧洲的科学技术进展缓慢,而中国科学技术的综合性成果堪称卓著,其中有些在当时世界居于领先地位。

这些成果反映出丰富的力学知识,但终未形成系统的力学理论。

到明末清初,中国科学技术已显著落后于欧洲。

经过曲折的过程,到19世纪中叶,牛顿力学才由欧洲传入中国。

以后,中国力学的发展便随同世界潮流前进。

学科性质
力学原是物理学的一个分支。

物理科学的建立则是从力学开始的。

在物理科学中,人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动,如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。

当物理学摆脱了这种机械(力学)的自然观而获得健康发展时,力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化,逐渐从物理学中独立出来。

20世纪初,相对论指出牛顿力学不适用于速度接近光速或者宇宙尺度内的物体运动;20年代,量子论指出牛顿力学不适用于微观世界。

这反映人们对力学认识的深化,即认识到物质在不同层次上的机械运动规律是不同的。

通常理解的力学
只以研究宏观的机械运动为主,因而有许多带“力学”名称的学科如热力学、统计力学、相对论力学、电动力学、量子力学等在习惯上被认为是物理学的分支,而不属于力学的范围。

但由于历史上的原因,力学和物理学仍有着特殊的亲缘关系,特别是在以上各“力学”分支和牛顿力学之间,许多概念、方法、理论都有不少相似之处。

力学与数学在发展中始终相互推动,相互促进。

一种力学理论往往和相应的一个数学分支相伴产生,如运动基本定律和微积分,运动方程的求解和常微分方程,弹性力学及流体力学的基本方程和数学分析理论,天体力学中运动稳定性和微分方程定性理论等。

有人甚至认为力学是一门应用数学。

但是力学和物理学一样,还有需要实验基础的一面,而数学寻求的是比力学更带普遍性的数学关系,两者有各自的研究对象。

力学同物理学、数学等学科一样,是一门基础科学,它所阐明的规律带有普遍的性质。

力学又是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础,又在广泛的应用过程中不断得到发展。

当工程学还只分民用工程学(即土木工程学)和军事工程学两大分支时,力学在这两个分支中已起着举足轻重的作用。

工程学越分越细,各个分支中许多关键
性的进展都有赖于力学中有关运动规律、强度、刚度等问题的解决。

力学和工程学的结合促使工程力学各个分支的形成和发展。

现在,无论是历史较久的土木工程、建筑工程、水利工程、机械工程、船舶工程等,还是后起的航空工程、航天工程、核技术工程、生物医学工程等,都或多或少有工程力学的活动场地。

力学作为一门技术科学,并不能代替工程学,只指出工程技术中解决力学问题的途径,而工程学则从更综合的角度考虑具体任务的完成。

同样地,工程力学也不能代替力学,因为力学还有探索自然界一般规律的任务。

力学既是基础科学又是技术科学这种二重性,有时难免会引起侧重基础研究一面和侧重应用研究一面的力学家之间的不同看法。

但这种二重性也使力学家感到自豪,他们为沟通人类认识自然和改造自然两个方面作出了贡献。

研究方法
力学研究方法遵循认识论的基本法则:实践-理论-实践。

力学作为基础科学和作为技术科学从不同侧面反映这个法则。

力学。

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