力学的发展及应用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
力学的发展及应用
力学是关于运动的科学,我们说它的任务是:以完备而又假定的方式描述自然界中发生的运动。
从手摘苹果到行走跑步,从制作手工到建造房屋,从苹果落地到天体运动,都与力学息息相关。有人说过,世界上有三个苹果改变了我们的世界,其中一个是砸到牛顿头上的苹果,而这个苹果就代表着力学,由此可见力学的重要性。
力学是最早开始的一门科学。 ------德国物理学家劳厄
力学从很早以前就已经产生,可以追溯到雅典时期,亚里士多德我们都不陌生,除了他的各种理论被后人数次推翻的事迹,他还是当时著名的物理学家,并且对力学颇有贡献。
亚里士多德认为,物体永远在运动变化,“运动是永恒的,不能在一个时候曾经存在,在另一个时候不存在”,这种运动永恒的观点具有唯物主义思想,包含辩证法的因素,至今仍是积极而有价值的。
阿基米德是古希腊继亚里士多德之后又一科学巨匠,他从生产实践出发,运用数学的方法建立起静力学,被誉为“力学之父”。他严格证明了杠杆定理和浮力定律,正式从经验知识走向定律建立的重大飞跃。
伽利略对亚里士多德的运动理论进行检验和批判,成为经典力学的先驱,是近代实验物理学的奠基人,被推崇为“近代科学之父”。他从关于对运动的描述、自由落体运动、惯性定律和抛体运动的研究和运动叠加原理等方面进行了深入研究,为后来的力学发展奠定了基础。、
后牛顿在十八世纪横空出世,成为了整个近代科学革命的象征,可以说,牛顿在总体上推动了近代科学的进程。
他在1687年发表了《自然哲学的数学原理》,概括了之前著名学家的研究成果以及他自己的创造,对力学的基本概念和规律给出了确切的表述,首次创立了地面力学和天体力学统一的严密体系,成为经典力学的基础,实现了物理学上的第一次大综合。
牛顿在《原理》一书中提出了力学的三大定律和万有引力定律,对宏观物体运动给出了精确的描述,总结了他自己的物理实现和哲学观点。
笛卡尔提出质心运动守恒定律,伯努利和欧勒以不同方式提出动量矩守恒定律这一原理,莱布尼茨引进了“活力”概念。分析力学的飞跃是欧勒运动学方程和欧勒动力学方程的建立、拉格朗日理论的建立、飞跃是哈密顿理论的建立,由此分析力学发展为一个完整的体系。
力学是以两种不同的面貌展现给我们的。一方面,它们是基于实验并被近似证实了的真理……。另一方面,它们是可用于整个宇宙、并被看为严格真实的公理。
力学并不是只有在书本上的抽象晦涩,它也时时刻刻在我们的生活中发挥着重要作用。
我们生活在地球上,重力无处不在。如工人们砌墙时需要利用重锤线来检查是否墙面竖直。羽毛球将下端做重以保护羽毛,滑雪利用重力从高处向下滑。没有重力,世界不可想象,水无法倒入嘴中,苹果不会落地,尘土在空中飘扬,世界一片浑浊。
摩擦力也不可或缺。有了摩擦力,我们才能在地上行走跑步,汽车在打滑时才能通过撒小石子垫稻草顺利前行,齿轮通过摩擦交叉而运行,这些都是加大摩擦力的应用。还有减小摩擦力的应用,机器中加润滑剂使得及其良好运行,推车安上四个轮子减少摩擦面积。
弹力在建筑业上发挥重要作用,弹簧的弹力大有讲究,高压线的中心要加一根较粗的钢丝,皮筋利用了弹力。
由此可见力学知识与我们紧密相连,不可或缺,需要我们努力探求。
参考书籍:亚里士多德《物理学》
牛顿《自然哲学的数学原理》
基尔霍夫《力学讲义》
劳厄《物理学史》
庞伽莱《科学的基础》
文法学院法学2015级 1510830123 夏佳月