力学简介
结构力学教材简介
结构力学教材简介
结构力学是研究结构力学行为、应力和变形以及结构的稳定性和强度等问题的学科。
结构力学通常包括刚体力学和弹性力学两个部分。
结构力学教材一般会介绍以下内容：
1.刚体力学：介绍刚体的力学行为，包括力和力矩的概念，平衡条件，静力学、动力学和运动学等内容。
2.弹性力学：介绍在弹性范围内结构材料的力学行为，包括应力和应变的概念，胡克定律，应力应变关系，材料的弹性模量等内容。
3.梁和桁架的力学：介绍梁和桁架结构的力学分析方法，包括受力分析，弯曲、剪切、挠度计算等内容。
同时，还会介绍静力学和动力学的基本概念，力和力矩的平衡条件等。
4.板和壳的力学：介绍板和壳结构的力学行为，包括平面应力和平面应变的概念，刚度矩阵和应力函数法等内容。
此外，还会介绍均布荷载、点荷载等外载情况下的结构的应力和应变分布。
5.应用：介绍结构力学在工程中的应用，包括结构的稳定性分析，结构的强度和刚度计算，以及结构的设计和优化等内容。
结构力学教材的内容丰富，一般会配有大量的理论推导和例题
分析，同时也会引入一些实际工程案例进行说明，以便学生更好地理解和应用所学知识。
八年级下册物理力学
八年级下册物理力学
八年级下册物理力学主要包括以下内容：
1. 力的概念：力是物体对物体的作用。
力的单位是牛顿，简称牛，用N表示。
2. 力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状。
3. 力的性质：物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
4. 力的三要素：力的大小、方向和作用点，它们都能影响力的作用效果。
5. 力的测量：可以使用测力计来测量力的大小，其中弹簧测力计是实验室常用的测量工具。
6. 二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力相互平衡。
二力平衡的条件是二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。
7. 惯性和惯性定律：惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质，与受力与否无关。
惯性定律即牛顿第一定律，是指当物体不受外力作用或所受外力合力为零时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
8. 力和运动状态的关系：力可以改变物体的运动状态，包括改变物体的运动速度和方向。
9. 功和功率：功是力在空间上的积累效应，等于力和在力的方向上通过的位移的乘积。
功率是表示做功快慢的物理量，等于功和时间的比值。
以上是八年级下册物理力学的主要知识点，建议查阅教辅资料或教材来获取更详细和准确的信息。
中国力学的发展史 简介
中国力学的发展史中国力学的发展史是一个漫长而丰富多彩的过程，它与中国古代的科学、技术、文化和哲学紧密相连。
在数千年的历史长河中，中国力学逐渐形成了一套独特的理论体系和实践方法，对中国古代的建筑、机械、军事等领域产生了深远的影响。
在古代，中国的力学知识主要来源于生产实践和工程经验。
例如，在建筑领域，中国古代建筑师通过观察和实践，掌握了土木工程的基本原理和技能，如平衡、力矩、稳定性等。
在机械领域，中国古代的机械制造技术非常先进，如指南针、浑天仪、水钟等，这些都离不开力学的应用。
在军事领域，中国的弩箭、抛石机等武器的设计制造也体现了力学原理的应用。
随着时间的推移，中国的力学逐渐形成了自己的理论体系。
例如，《墨经》中有关力学的论述，涉及到力的定义、性质、作用等，与现代力学有异曲同工之妙。
《九章算术》中也有许多关于力学的问题，如计算物体的重心、研究杠杆平衡等。
此外，中国的传统哲学思想也对力学的发展产生了影响，如“天人合一”、“阴阳五行”等思想，强调了自然与人的和谐统一，对于理解力学原理和解决实际问题提供了新的视角。
进入近代以后，中国的力学开始受到西方的影响，逐渐与世界接轨。
一些西方传教士和学者将西方的力学知识引入中国，与中国传统的力学知识相互交流和融合。
同时，中国的一些学者也开始学习和引进西方的力学知识，开展了一系列的科学实验和研究工作。
新中国成立后，中国的力学得到了长足的发展。
在国家的大力支持下，中国的力学研究机构和学术组织相继成立，力学研究和教育水平不断提升。
中国力学逐渐形成了自己的研究特色和优势领域，如爆炸力学、生物力学、环境力学等。
同时，中国也积极参与国际力学合作与交流，推动力学的全球发展。
总的来说，中国力学的发展史是一个不断探索和创新的过程。
在未来的发展中，中国力学将继续秉承传统与现代相结合的理念，加强国际合作与交流，为推动全球力学的发展做出更大的贡献。
什么是力学？
什么是力学？
力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动、力量和相互作用。
它是描述自然界中运动和力的原理和规律的科学。
力学可以分为两个主要领域：静力学和动力学。
静力学研究物体在不受外力作用下的平衡状态，即不发生运动的情况。
动力学则研究物体在受到外力作用下的运动情况。
在力学中，我们使用一些重要的概念来描述物体的运动和力。
其中包括质点、力、力的作用点和力的方向。
质点是一个理想化的物体，它在运动学中被简化为没有大小和形状的点。
力是物体之间的相互作用，可以改变物体的运动状态。
力的作用点是力施加在物体上的具体位置，而力的方向则确定了力对物体的作用方式。
力学中有三个重要的定律：牛顿运动定律。
第一个定律，也被称为惯性定律，表明一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
第二个定律说明了力和物体的加速度之间的关系，它可以用公式F=ma表示，其中F代表力，m代表物体的质量，a代
表物体的加速度。
第三个定律是动作反作用定律，指出任何施加在物体上的力都会有一个同样大小但方向相反的反作用力。
力学在日常生活中有很多应用。
例如，通过了解物体的运动和力学原理，我们可以设计更安全和高效的交通工具。
力学也是工程学和建筑学的基础，帮助工程师设计和建造各种结构和设备。
总结起来，力学是研究物体运动、力量和相互作用的科学。
它涉及静力学和动力学，使用一些重要的概念和定律来描述物体的运动和力。
力学的应用广泛，对许多领域有着重要的影响。
工程流体力学原理介绍
如果孔口直径d远小于管道直径D,则称为小孔口,(d/D)4≈0 于是从上式可得小孔口的出流速度以及所有的孔口出流系 数根据:孔口出流射入大气后即成为平抛运动,通过分析这 种运动规律可得与雷诺数有关的各种出流系数曲线图
流体力学
大孔口出流常常用于孔板流量计中,小孔口出流常常用于 小孔阻尼器或小空节流中; 孔板、喷嘴和文丘里管流量计原理：静压能转变成动能， 流量大小表现为压力降的大小。当d并非远小于D时,
流体力学
局部阻力:管路的功用是输送流体,为了保证流体输送 中可能遇到的转向、调节、加速、升压、过滤、测量 等需要,在管路上必须要装管路附件。例如常见的弯 头、三通、检测表、变径段、进出口、过滤器、溢流 阀、节流阀、换向阀等。
流体力学
经过这些装置时,流体运动受到扰乱,必然产生压强(或水 头、能量)损失,这种在管路局部范围内产生损失的原因 统称为局部阻力。 局部水头损失:hf=ξv2/2g ξ为局部阻力系数
流体力学
雷诺通过实验测定得知: 当Re>13800时,管中流动状态是紊流; Re<2320时,管中流动状态是层流; 2320<Re<13800时,层流紊流的可能性都存在,不过紊流 的情况居多。因为雷诺数较高时层流结构极不稳定,(实验 表明)遇有外界振动干扰就容易变为紊流。
流体力学
管路计算的基础知识 流体在管路中所受的阻力包括沿程阻力和局部阻力 沿程阻力:在等径管路中,由于流体与管壁以及流体本身的 内部摩擦,使得流体能量沿流动方向逐渐降低,这种引起能 量损失的原因叫作沿程阻力。用压强损失、水头损失、或 功率损失三种形式表示。 压强损失:∆p=32 µ lv/d2 水头损失:hf=32 עlv/gd2=λlv2/2gd 功率损失:N=128 µlQ2/πd4
力学简介
力学是一门独立的基础学科，是有关力、运动和介质（固体、液体、气体和等离子体），宏、细、微观力学性质的学科，研究以机械运动为主，及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。
力学是一门基础学科，同时又是一门技术学科。
它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
力学可区分为静力学、运动学和动力学三部分，静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。
现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。
帆板运动的力学原理简介
帆船、帆板运动的力学原理简介帆船、帆板运动是奥运会的比赛项目，这项运动被越来越多的人所喜爱。
但要想学会驶帆，必须首先弄清它的力学原理。
1 帆船的动力来源一般人对于帆船往往认为是被风推着跑的。
其实风的动力以两种形式作用于帆，如图1、图2所示，帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。
我们知道，当空气流动得快的时候，在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击，这种冲击产生的压力我们称为动压力。
当帆船如图1所示顺风行驶时，就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。
由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。
也就是说气体流动速度越大的地方，动压力压强越大，而静压力压强越小。
流速愈小的地方，动压力压强愈小而静压力压强愈大。
这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力，这个力称为静压力。
当迎风驶帆时，如图2所示，船正是在风的静压力推动下前进的。
帆所受静压力的产生，主要是帆具有像机翼一样的弧形。
我们把帆的横截面和机翼的横截面对照一下，就可以看到它们的共同点。
如图3所示，当气流通过帆或机翼时，由于机翼上面和帆的前面的气流要走更长的距离来和机翼下面和帆后面的气流相会合，因而就加快了流速，使帆的前面和后面及机翼的上面和底面的气流产生了不同的流速。
流速慢处的压强比流速快处的静压强大，这个压强差使机翼产生了向上的升力，也使帆获得了向前的动力，如图4所示。
在这里不妨也称它为“升力”。
下面我们来看帆上的静压力是如何推动船前进的。
如图5所示，帆所受的静压力F T，并不能全部用来推动船前进，真正用来推动船前进的是F T沿船头方向的分力F R，F R的值要小于使船横向移动的分力F H。
尽管横向力较大，但在实际行驶时，很少看到船横向移动。
而船向前进的速度却相当大，先进的帆船和帆板，最快的时速，可达30至40 km造成这样的前进速度，除了帆产生推力以外，还有一个重要因素就是船底的流线型，船浸入水中部分的横向截面积远大于纵向截面积，推力F R虽然比横向力F H小，但船在水里前进时所受的阻力要比船横向移动所受的阻力小许多。
力学简介
力学概念基本介绍物理学的一个分支学科。
它是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的。
力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。
静力学是以讨论物体在外力作用下保持平衡状态的条件为主。
运动学是撇开物体间的相互作用来研究物体机械运动的描述方法，而不涉及引起运动的原因。
动力学是讨论质点系统所受的力和压力作用下发生的运动两者之间的关系。
力学也可按所研究物体的性质分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。
连续介质通常分为固体和流体，固体包括弹性体和塑性体，而流体则包括液体和气体。
16世纪到17世纪间，力学开始发展为一门独立的、系统的学科。
伽利略通过对抛体和落体的研究，提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。
17世纪末牛顿提出力学运动的三条基本定律，使经典力学形成系统的理论。
根据牛顿三定律和万有引力定律成功地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。
此后两个世纪中在很多科学家的研究与推广下，终于成为一门具有完善理论的经典力学。
1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，对于高速运动物体，必须用相对力学来代替经典力学，因为经典力学不过是物体速度远小于光速的近似理论。
20世纪20年代量子力学得到发展，它根据实物粒子和光子具有粒子和波动的双重性解释了经典力学不能解释的微观现象，并且在微观领域给经典力学限定了适用范围。
经典力学经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其它力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。
20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。
如第一个假定，实际上只适用于与光速相比的低速运动情况。
在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。
第二个假定只适用于宏观物体。
在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。
理论力学简介
理论力学简介理论力学是物理学的基础学科之一，它研究运动的原因以及运动的规律性。
它为解释自然界中的各种运动现象提供了理论依据，并且在工程学、天文学、地球物理学等领域中具有广泛的应用。
本文将对理论力学的基本概念、主要定律以及应用进行简要介绍。
1.运动的描述物体的运动可以通过位置、速度和加速度等物理量来描述。
位置是物体所处的空间位置，速度是物体单位时间内位移的变化率，加速度是速度单位时间内的变化率。
这些物理量可以用矢量表示，通过定义合适的参考系，可以对物体的运动进行精确的描述。
2.牛顿力学牛顿力学是经典力学的重要分支，它由英国物理学家牛顿于17世纪提出。
牛顿三定律是牛顿力学的基础，它包括惯性定律、动量定律和作用反作用定律。
- 惯性定律：一个物体如果不受力作用，它将保持静止或匀速直线运动的状态。
- 动量定律：物体的动量是其质量和速度的乘积，力是动量的变化率。
牛顿第二定律给出了力和运动之间的定量关系：F=ma，其中F是施加在物体上的力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
- 作用反作用定律：两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
3.重要概念在理论力学中，还有一些重要的概念需要了解。
- 势能：物体在一定位置上由于其位置与其周围环境之间的相互作用而具有的能量。
势能可以是重力势能、弹性势能、电势能等。
- 动能：物体由于其运动而具有的能量。
动能与物体的质量和速度平方成正比。
- 能量守恒定律：在一个系统内，总能量（包括动能和势能）保持不变。
能量可以从一个形式转换为另一个形式，但总能量始终保持恒定。
- 刚体：刚体是一个保持形状不变且没有体积变化的物体。
刚体力学研究物体在外力作用下的平衡和运动。
4.应用理论力学的理论基础和方法在实际应用中起着关键作用。
- 工程学中，理论力学可以用来分析结构受力和运动的情况，提供设计和优化建议。
- 天文学中，理论力学可以用来预测行星运动、天体轨道和引力相互作用。
- 地球物理学中，理论力学可以用来研究地震、地壳运动和地球内部结构。
国家一流本科课程力学简介
国家一流本科课程力学简介
《国家一流本科课程力学简介》
力学是自然科学的基础学科之一，课程内容涵盖了物体的运动、受力分析、能量转化等重要内容。
国家一流本科课程力学在教学内容、教学方法和教学资源方面具有独特的优势，为学生提供了全面系统地学习力学知识的机会。
国家一流本科课程力学注重培养学生的动手能力和分析能力，通过有趣的实验和案例分析，帮助学生理解力学中的抽象概念。
课程设置注重前沿科技和实际应用，使学生在学习过程中能够紧跟科学发展的脚步，将所学知识应用于实际问题的解决中。
在教学资源方面，国家一流本科课程力学积极引进国内外优质资源，包括先进的实验设备、专业的教学视频和国际化的教材，全方位满足学生的学习需求。
教学方法上，注重师生互动，倡导学生主体地参与学习，通过讨论、研讨和团队合作，激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
国家一流本科课程力学的目标是培养具有扎实力学基础和创新能力的高级工程技术人才，通过学习力学知识，学生将获得解决复杂工程问题的能力，为科技创新和工程实践做出贡献。
总之，《国家一流本科课程力学》旨在通过全方位的教学手段和丰富多彩的教学内容，培养学生的综合素质和创新能力，为他们的成长和发展提供强有力的支持和保障。
力学［PDF］
(2)位移与路程的区别与联系
1.位移(位移矢量) ∆r
∆r 矢量 大小: 直线AB长度
(1)定义 在运动中某一时间间 ∆l 标量 大小: 曲线AB长度
隔内, 从物体起始位置向终
止位置引的一条有向线段. ∆r = r2– r1
A
O
r1 r2 ∆r ∆r ∆l B
= (x2–x1) i+(y2–y1) j+(z2–z1) k
τ ∆θ τ1 2 ∆τ
a=dv/dt dv=adt
∫ ∫ v
dv
=
t
adt
v0
0
v=v0+at
v=dx/dt dx=vdt
x
t
t
∫ dx x0
=
∫0 v dt
∫= 0 (v 0
+ at)dt
x=x0+v0t+at2/2
(3)at ,an的物理意义 aatn表表示示速速度度大方小向的的变变化化率率；.
cosα=Ax/A
γ A 的物体( 物体上各点速度, 加
cosβ =Ay/A cosγ =Az/A.
αk
β
Az
速度都相同,其上任一点的运 y 动都可以代表整体的运动) .
在平面内 x A=Ax i+Ay j
ij
Ay
Ax ② 物体本身线度比较问题
所涉及线度小得多(此时物体
A=√Ax2+ Ay2 tanα=Ay / Ax 变形及转动显得并不重要).
方程 y=(v0sinα)t−gt2/2
轨迹方程
y=xtanα–gx2/(2v02cos2α) 射程 x0=v02sin(2α)/g
x0max=v02/g 射高 y0=v02sin2α/(2g)
理论力学-分析力学及应用
狭义相对论与广义相对论
爱因斯坦质能方程 $E=mc^2$，描述了物质和能量之间的等效性。
质能关系
描述了物体在相对论框架下的运动规律，如洛伦兹变换和质速关系。
相对论动力学方程
质能关系与相对论动力学方程
在相对论中，不同参考系下Байду номын сангаас事件可能被视为同时发生或不同时发生。
在高速运动或强引力场中，物体长度会缩短，时间会变慢。
泊松定理在解决经典力学和量子力学问题中具有重要应用。
泊松括号与泊松定理
03
理论力学在工程中的应用
车辆动力学概述
01
车辆动力学是研究车辆在行驶过程中受到的各种力（如重力、摩擦力、空气阻力等）以及这些力对车辆运动的影响。
车辆动力学在车辆设计中的应用
02
车辆动力学在车辆设计中有广泛的应用，例如汽车、火车和飞机等。通过分析车辆动力学，工程师可以优化车辆设计，提高车辆的性能和安全性。
经典力学和统计力学是相互关联的，它们在描述自然界的规律时具有不同的侧重点。经典力学主要关注单个粒子的运动轨迹和相互作用，而统计力学关注大量粒子的集体行为和热力学性质。
统计力学的基本原理是概率论和微观态与宏观态之间的联系。它通过研究微观粒子的运动状态来推导出宏观系统的性质和规律。在经典力学中，物体的运动状态可以通过牛顿定律等经典力学方程来描述。然而，在统计力学的框架下，单个粒子的运动轨迹变得不确定，只能通过概率分布来描述。因此，统计力学在处理多粒子系统和热现象时更为适用。
详细描述
非线性波与孤立子
非线性波与孤立子
公式
非线性波和孤立子可以用非线性偏微分方程来描述，例如KdV方程、NLS方程等。
应用
非线性波和孤立子在流体动力学、光学、神经科学等领域都有广泛的应用，例如激波的形成和传播、光孤子的控制和应用、神经信号的传递等。
0801力学一级学科简介
0807力学一级学科简介一级学科（中文）名称：力学（英文）名称： Mechanics一、学科概况力学是关于力、运动及其关系的科学。
其发展历史可追溯到古希腊时代，阿基米德曾对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等，作了系统研究，确定了它们的基本规律，初步奠定了静力学，即平衡理论的基础。
伽利略通过对抛体和落体的研究，提出了惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。
17世纪末牛顿提出了力学运动的三条基本定律，使经典力学形成系统的理论。
此后，力学的研究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。
这方面的标志是达朗贝尔原理和拉格朗日分析力学。
其后，欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程，这是连续介质力学创立的开端。
纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人将运动定律和物性定律两者结合，促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论建立，使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。
到20世纪初，在流体力学和固体力学中，实际应用跟数学理论的互相结合，使力学蓬勃起来，创立了许多新理论，同时也解决了工程技术中大量关键性问题。
从20世纪60年代起，计算机的应用日益广泛，力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。
力学学科现设固体力学、流体力学、动力学与控制、基础力学与力学交叉、工程力学5个研究方向。
发展至今，力学学科已具有严谨的理论、实验、计算体系。
在20世纪，力学的发展取得了巨大的突破，不仅完备了学科体系，同时与其它学科的交叉与融合推动了交叉学科的形成和发展。
为了适应学科发展的要求，培养人才不应仅限于科学研究，还必须具有独立开展高水平研究的能力，具有力学学科理论、计算和实验研究的基本能力且在其中至少一个方面达到精深的专业水平。
二、学科内涵力学研究介质运动、变形、流动的宏微观行为，揭示力学过程及其与物理、化学、生物学等过程的相互作用规律。
力学既是基础科学，又是技术科学。
力学探索自然界运动的普遍规律，它以机理性、定量化地认识自然、生命与工程中的规律为目标。
《初中物理力学》课件
力学的重要性
力学是物理学的基础学科之一，对于理解其他物理现象和科学规律具有重要意义。
力学在日常生活和生产中有着广泛的应用，如建筑结构的稳定性、机械设备的运动 和受力分析等。
掌握力学知识有助于培养学生的逻辑思维、分析和解决问题的能力。
力学的发展历程
古代希腊的阿基米德等科学家 对静力学做出了重要贡献。
公式表示为
F=ma，其中F代表物体所受的合力， m代表物体的质量，a代表物体的加速 度。
牛顿第二定律的表述
牛顿第二定律表述为：力是改变物体运动状态的原因。 也就是说，力可以使物体产生加速度，改变物体的速度大小或方向。
牛顿第二定律的理解
要理解牛顿第二定律，首先要理解力 的概念。力是一个物体对另一个物体 的作用，可以改变物体的运动状态。
03
重力的施力物体：地球 。
04
重力的方向：竖直向下 。
重力的方向
确定重力方向的方法 ：通过重垂线或水平 面来判断。
重力方向的特性：始 终指向地心。
重力方向的应用：在 建筑、制造等领域中 ，确定垂直方向和水 平面。
重力的计算公式
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重力计算公式
$G = mg$，其中$G$表 示重力，$m$表示质量， $g$表示重力加速度。
其次，要理解加速度的概念。加速度 是描述物体速度变化快慢的物理量， 可以用来衡量物体运动状态的改变程 度。
牛顿第二定律的应用
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牛顿第二定律的应用非常广泛 ，包括天体运动、车辆行驶、
机械运动等领域。
在天体运动中，万有引力定律 和牛顿第二定律一起解释了行 星、卫星等天体的运动规律。
在车辆行驶中，牛顿第二定律 可以用来解释车辆加速、减速 和转弯时的运动状态变化。
振动力学简介
振动力学简介振动力学是研究物体在受到外界激励时产生的振动现象以及其规律的科学。
它涉及到物体的自由振动和受迫振动，并在许多领域有广泛的应用。
本文将介绍振动力学的基本概念、振动的特性以及其在工程领域的应用。
一、基本概念振动力学的基本概念包括自由振动和受迫振动，自由振动是指物体在没有外界干扰的情况下，由于其自身固有的特性，在某一固有频率下产生的振动。
受迫振动则是物体在受到外界激励时产生的振动。
物体振动的主要特性有振幅、周期、频率和阻尼。
振幅指振动物体在平衡位置附近的最大位移；周期是振动物体从一个极端到另一个极端所需时间；频率则是指单位时间内振动物体完成的周期个数；而阻尼是振动过程中由于摩擦力或其他因素导致能量损失的现象。
二、振动的特性振动力学研究了振动的各种特性，包括振幅的变化规律、周期和频率的确定、能量的转换和阻尼的影响等。
当物体受到外界激励时，振动的特性会发生变化。
振动的特性可以通过振动方程来描述，振动方程是研究振动的重要工具。
它可以表示出受迫振动中物体的位置、速度或加速度与时间的关系。
经典的振动方程包括简谐振动方程和非简谐振动方程，简谐振动是指振动物体回复力与其位移成正比的振动，而非简谐振动则是指回复力与位移之间不成线性关系的振动。
振动的特性还涉及到固有频率、共振以及振动的幅频特性等。
固有频率是指物体固有振动时的频率，它与物体的刚度和质量有关；共振是指当外界激励频率等于物体的固有频率时，振动会达到最大幅度的现象；振动的幅频特性则是指在不同频率下振幅的变化规律，它是评估振动特性的重要参数。
三、工程应用振动力学在工程领域有广泛的应用。
例如，在结构工程中，振动力学可以帮助研究建筑物、桥梁等结构在受到地震或其他外界激励时的响应和稳定性；在机械工程中，振动力学可以用于分析和优化机械系统的振动特性，以提高机械设备的运行效率和稳定性。
此外，振动力学还在声学、电子、航空航天等领域有着重要的应用。
在声学领域，振动力学可以帮助分析和预测音乐乐器的声音特性，以及建筑物和交通工具等产生的噪音；在电子领域，振动力学可以用于振动传感器和振动发电器的设计和优化；在航空航天领域，振动力学可以帮助分析和控制航天器和飞机在飞行过程中的振动问题。
牛顿力学简介
(I) 牛頓第一運動定律―「靜則靜，動則動」(A) 在不受外力作用下，靜止的物體的表現：實驗一以棍擊開膠片，波子/雞蛋有否移動？____________________________________實驗二當轉身時，砝碼會否跟著轉？____________________________________________實驗三轉動杯身時，魚會否跟著杯轉？__________________________________________總結(A)：從以上實驗顯示，靜止物體在不受外力作用下總___________________。
砝碼 粗 形鐵線在不受外力作用下，運動物體的表現：實驗四(a) 在那一個面上，砝碼滑行得最遠？_____________________________________(b) 從以上實驗，如果所有的摩擦力都消除了，你推測砝碼可以滑行多遠？___________________________________________________________________ 實驗五氣墊氣球實驗從以上實驗，再進一步顯示運動物體，在不受外力作用下，總_________________。
實驗六在下面的實驗中，請畫出波子脫離軌道後的運動路線。
總結(B)：其實運動的物體在不受外力的作用下，會保持運動速度不變，及沿著_______________運動。
綜合前面(A和B)的實驗結果，就得出牛頓第一運動定律：第一定律的口訣：「靜則靜，動則動」(C) 牛頓第一定律或慣性定律的例子：1. 想一想：從車子剛開始運動至碰到障礙物後，物體A的表現。
(i) 車子剛起動時，物體A _________________________________________。
(ii) 車子碰到障礙物時，物體A _____________________________________。
2.這個實驗和那個日常生活現象相似？_________________________________________________________________。
工程与生活中的力学
工程与生活中的力学
工程与生活中的力学是指力学原理在工程和日常生活中的应用。
力学是研究物体运动和力的学科，它包括静力学和动力学两个方面。
在工程中，力学原理被广泛应用于各种工程设计和建设中。
例如，在建筑工程中，力学原理被用于确定建筑物结构的稳定性和承载能力，以确保建筑物的安全。
在机械工程中，力学原理被用于设计和分析机械系统的运动和力的传递，以确保机械设备的正常运行。
在土木工程中，力学原理被用于计算土壤和地基的承载力和稳定性，以确保土木结构的安全性。
在日常生活中，力学原理也无处不在。
例如，我们行走时，我们需要应用力学原理来保持平衡和稳定。
当我们开车时，我们需要理解车辆的力学原理，以便正确操作和控制车辆。
甚至在做家务时，如搬运重物或使用工具，我们也需要应用力学原理以确保我们的动作安全和有效。
工程与生活中的力学是一门重要的学科，它帮助我们理解和应用力学原理来解决各种工程和日常生活中的问题，从而提高工程和生活的效率和安全性。
0801力学一级学科简介
0807力学一级学科简介一级学科（中文）名称：力学（英文）名称： Mechanics一、学科概况力学是关于力、运动及其关系的科学。
其进展历史可追溯到古希腊时期，阿基米德曾对杠杆平稳、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等，作了系统研究，确信了它们的大体规律，初步奠定了静力学，即平稳理论的基础。
伽利略通过对抛体和落体的研究，提出了惯性定律并用以说明地面上的物体和天体的运动。
17世纪末牛顿提出了力学运动的三条大体定律，使经典力学形成系统的理论。
尔后，力学的研究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。
这方面的标志是达朗贝尔原理和拉格朗日分析力学。
其后，欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程，这是持续介质力学创建的开端。
纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人将运动定律和物性定律二者结合，促使弹性固体力学大体理论和粘性流体力学大体理论成立，使得力学慢慢离开物理学而成为独立学科。
到20世纪初，在流体力学和固体力学中，实际应用跟数学理论的相互结合，使力学蓬勃起来，创建了许多新理论，同时也解决了工程技术中大量关键性问题。
从20世纪60年代起，运算机的应用日趋普遍，力学不管在应用上或理论上都有了新的进展。
力学学科现设固体力学、流体力学、动力学与操纵、基础力学与力学交叉、工程力学5个研究方向。
进展至今，力学学科已具有严谨的理论、实验、计算体系。
在20世纪，力学的进展取得了庞大的冲破，不仅完备了学科体系，同时与其它学科的交叉与融合推动了交叉学科的形成和进展。
为了适应学科进展的要求，培育人材不该仅限于科学研究，还必需具有独立开展高水平研究的能力，具有力学学科理论、计算和实验研究的大体能力且在其中至少一个方面达到精深的专业水平。
二、学科内涵力学研究介质运动、变形、流动的宏微观行为，揭露力学进程及其与物理、化学、生物学等进程的彼此作用规律。
力学既是基础科学，又是技术科学。
力学探讨自然界运动的普遍规律，它以机理性、定量化地熟悉自然、生命与工程中的规律为目标。
流体力学简介
连续性方程(推导略)：
v S 恒量
即,不可压缩流体作稳定流动时, 同一流管中横截面小处流速大, 横截面大处流速小．
S1v1 S 2v2
三、伯努利(D.Bernoulli)方程
伯努利方程是流体动力学的基本定律，它说明了 理想流体在管道中作稳定流动时，流体中某点的压 强p、流速v和高度h三个量之间的关系. 下面用功能原理导出伯努利方程。
p v2 h 常量 g 2 g
p v2 、 、h 三项都相当于长度，分别叫做压力 g 2 g
头、速度头水头。
所以伯努利方程表明在同一管道的任一处，压力头、 速度头、水头之和是一常量，对作稳定流动的理想 流体，用这个方程对确定流体内部压力和流速有很 大的实际意义，在水利、造船、航空等工程部门有 广泛的应用。 根据伯努利方程,在等 高(水平)流管中,有
Q Svb S 2 gh
例题2 测流量的文丘里流 量计如图所示．若已知截 面S1和S2的大小以及流体 密度ρ，由两根竖直向上 的玻璃管内流体的高度差 h，即可求出流量Q． 解：设管道中为理想流体作定常流动，由伯努利方程，
1 1 2 2 得 v1 p1 v2 P2 2 2 因p1-p2=ρgh，又根据连续性方程，有
a1 b1
因为时间t极短，所以 a1b1和a2b2是两段极短的 位移，在每段极短的位 移中，压强p、截面积S 和流速v都可看作不变。
p1 S1
v1 a2 h1 b2
v2 h2 p S 2 2
a1 b 1 设p1、S1、v1和p2、S2、v2分 别是a1b1与a2b2处流体的压强、 p1 S1 截面积和流速，则后方流体 的作用力是p1S1，位移是v1 t，所作的正功是 h1
定常流动：在某些情况下，尽管流体内各处的流速不同 ，而各处的流速却不随时间而变化，这种流动称为定常 流动(稳定流动、稳流)．
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关键能力目标（培养学生可持续发展能力）
学习能力（学习新知识、新技术的能力） Biblioteka 工作能力（完成任务的能力）
数据处理与逻辑分析能力
合作协调能力
自我发展能力
创新能力（发现、提出解决问题的能力）
1、课程的性质
机械类各专业就业面向的职业岗位对《工程力学》课程能力目标任职要求
课
程
能
力
目
标
职业能力目标（培养学生就业能力）
受力分析与力系平衡条件运用能力
常见工程构件抽象为力学模型的能力
对常见力学仪器进行操作及数据分析的能力
具备运用力学知识解决实际工程中三类问题的能力
（3）与行业企业合作，利用行业企业各种资源，校企合作进行课程建设，通过⑥培养师资队伍，提高教学能力；⑦建设实训条件，构建教学模式；⑧实施课程评价，不断改进课程，充分体现课程的开放性。
2、课程设计思路
考虑到本课程旨在使学生具备高等职业技术专门人才所必需的工程力学的基本知识，掌握工程构件的受力和平衡规律，掌握工程构件受力的运动规律；掌握工程构件在外力作用下的变形和失效规律；初步掌握杆状工程构件的强度验算方法；验证实验及训练培养学生的动手能力。本课程设计以“项目任务”为载体设计教学过程，按照“讲清概念、强化应用为重点”的原则和“工程实例——提出问题——讲授相关概念、理论——基本算法——工程实例分析——解决问题——归纳总结”的思路，我们把工程力学课程内容划分成物体的受力分析等12大课程模块，按照各模块教学要求来确定本课程的主要内容和体系结构。
课程简介
《工程力学》是一门研究物体机械运动一般规律和有关构件的强度、刚度、稳定性理论的科学。它是我校机械类专业的一门重要职业技术基础课，是基础理论课与职业技能课的桥梁，它涵盖了原有理论力学与材料力学两门课程的主要经典内容，是一门既与力学又与工程密切相关的课程，在培养提高学生科学素质、科学思维方法以及为后续职业技能课程学习服务方面发挥着重要的作用。
二、课程设计
1、课程设计理念
课程设计的理念是：由《工程力学》组骨干教师与企业一线技术专家合作，通过对机械类各专业所面向的职业岗位进行工作任务和职业能力要求分析，选取教学内容；以“项目任务”为载体，设计教学模式，建设教学环境，组织教学过程，实施教学评价。并通过以下具体步骤体现课程的职业性、实践性和开放性要求。
(3)、它是一门独特的课程，它既具有基础性又具有工程性。《工程力学》课程本身的一些力学知识可以直接应用于工程实际，是一门理论与实践密切相联系的课程。
2、课程的作用
通过本课程的学习，使学生具备高等职业技术专门人才所必需的工程力学的基本知识，掌握工程构件的受力和平衡规律，掌握工程构件受力的运动规律；掌握工程构件在外力作用下的变形和失效规律；初步掌握杆状工程构件的强度验算方法；验证实验及训练培养学生的动手能力。
教学内容
一、教学内容的针对性与适用性
1、内容选取的针对性
以真实“项目任务”为依据，通过分析完成实际“项目任务”所必需的知识、能力和素质要求，兼顾学生的未来发展的需要，选取每个学习情境的理论知识和实验技能训练项目，科学地设计学习性“项目任务”。以工程实际案例为载体，将学习情境的理论知识、实验技能训练和教学考核有机的组织在一起，由案例提出问题，引导学生去学习相关的知识内容，解决工程实际案例问题。使学生在一步一步解决工程实际问题的过程中，实现理论知识的学习和技能的训练，最终获得职业能力。这种融合“教、学、做”一体的课程内容，特别适合高职学生的特点，体现了良好的针对性。
课程定位
一、课程定位
职业教育的基本要求是专业课程体系设计及课程的设置必须符合专业人才培养目标、培养规格和就业面向的职业岗位（群）的任职要求。机械系各专业以主动适应社会需求为目标，以培养技术应用能力和综合素质为主线，设计学生的知识、能力、素质结构；以职业技术领域和岗位群的实际需要为出发点，制定专业人才培养规格和培养方案；突出实践教学环节，重新构建理论教学体系、实践教学体系和素质教学体系。工程力学在各专业人才培养中担负着重要作用，将为相关专业的学生学习专业课程提供必要的基础，在专业培养目标中定位为职业技术基础课。
《工程力学》是我校机械类专业的一门主干课程，是一门专业性很强的职业技术基础课。它具有以下特点：
（1）、它具有基础性，即具有抽象性强、空间性强、系统性强、知识面宽、概念多、计算类型多等特点。
（2）、它是基础理论课与职业技能课的桥梁，它前接高等数学、金属材料和工程制图，后接机械设计基础，机械制造基础、模具设计、空气动力学与飞行力学等课程。
（1）学习性“项目任务”一览表
《工程力学》是一门独特的课程，具有抽象性强、空间性强、系统性强、知识面宽、概念多、计算类型多等特点。它前接高等数学、金属材料和工程制图，后接机械设计基础，机械制造基础、模具设计、空气动力学与飞行力学等课程。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律及其研究与计算方法，并能初步运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决一些工程实际问题；学生应具有工程构件强度、刚度和稳定性的概念及计算能力；掌握杆件结构计算原理和方法，了解本专业有关结构的组成规律、受力特性，为学习有关专业课程打好力学基础，培养结构分析与计算等方面的能力。
（1）以培养职业能力为重点，以行业企业典型“项目任务”为依据，按照①分析“项目任务”，明确受力工作过程；②确定能力要求，突出关键能力的步骤选取课程的教学内容，体现职业性。
（2）基于课程模块化，以行业企业实际工作过程和工作环境为依据，按照③制定教学目标，设计学习情境；④制定课程标准，开发校本教材；⑤组织教学过程，实施教学评价的步骤实施教学过程，体现实践性。