古典力学基础
叶永烈讲述科学家故事100个
叶永烈讲述科学家故事100个1. 伽利略（Galileo Galilei），意大利物理学家、天文学家，提出地球绕太阳运动的日心说，被教廷指责为异端，但他坚持自己的理论，为现代天文学的发展奠定了基础。
2. 爱因斯坦（Albert Einstein），德裔美国物理学家，提出相对论和光量子假说，开创了现代物理学的新纪元，被誉为20世纪最伟大的科学家之一。
3. 居里夫人（Marie Curie），波兰裔法国物理学家，是放射性物质研究的先驱，两次获得诺贝尔奖，成为第一个获得两个不同科学领域诺贝尔奖的科学家。
4. 达尔文（Charles Darwin），英国生物学家，提出了进化论，认为物种的变异和适者生存是生物进化的原动力，对生物学和人类学产生了深远影响。
5. 牛顿（Isaac Newton），英国物理学家、数学家，发现了万有引力定律和三大运动定律，奠定了古典力学的基础，也是现代科学的奠基人之一。
6. 黄大年，中国工程师，领导了中国第一颗人造地球卫星的研制工作，为中国航天事业的发展做出了重要贡献。
7. 艾伦·图灵（Alan Turing），英国数学家、逻辑学家，提出了图灵机的概念，为计算机科学的发展奠定了理论基础。
8. 霍金（Stephen Hawking），英国理论物理学家、宇宙学家，提出了黑洞辐射理论，成为现代宇宙学的重要贡献者。
9. 屠呦呦，中国药学家，发现了青蒿素的抗疟作用，为世界抗疟药物的研发做出了重要贡献，获得了诺贝尔生理学或医学奖。
10. 费曼（Richard Feynman），美国物理学家，提出了费曼图和量子电动力学，为现代粒子物理学的发展做出了重要贡献。
11. 黄昆，中国物理学家，提出了黄昆原理，对凝聚态物理学和材料科学做出了杰出贡献。
12. 卡尔·弗里德里希·高斯（Carl Friedrich Gauss），德国数学家、物理学家，对数学、物理和天文学都有重要贡献，被誉为“数学之王”。
球在水平旋转圆盘上的运动分析
球在水平旋转圆盘上的运动分析古典力学中的运动学概念是一个重要的理论基础，它对科学的发展具有重要意义。
在古典力学中，球在水平旋转圆盘上的运动受到各种外力的作用，包括重力、离心力、圆盘惯性力以及圆盘摩擦力等等。
本文将分析球在水平旋转圆盘上的运动，尤其是球的运动学。
首先，我们以球在水平旋转圆盘上的运动作为研究对象，该模型假定圆盘的质量为m，半径为R，绕z轴旋转，假定圆盘的质量均匀分布。
作用于球的外力总在z轴方向，由重力、离心力、圆盘惯性力以及圆盘摩擦力组成，其中，重力面向z轴，离心力面向中心，而惯性力和摩擦力则受到圆盘运动的影响。
其次，如果忽略圆盘摩擦力，则球在圆盘上的运动可以用古典力学的传统方法进行分析。
根据古典力学的原理，球的惯性力和离心力是一个固定的向量，因此，球的运动满足以下方程：F=m*a；其中，m表示球的质量，a表示球的加速度，F表示作用于球的合成力。
离心力和惯性力分开考虑，离心力与惯性力分别表示为： F_c=-m*omega^2*r；F_i=-m*r_dotdot*r；其中，m表示球的质量，r表示球到圆盘心的距离，omega表示圆盘的角速度，而r_dotdot表示球的加速度变化速率，经过整理可得：a=omega^2*r+r_dotdot;此外，根据古典力学的原理可以解出球的轨迹解析式。
令z轴方向上的加速度为a，则x=x_0+v_0*t+1/2*a*t^2；y=y_0+v_0*t+1/2*a*t^2;其中，x_0为球的初始位置，v_0为球的初始速度，而t为时间，此方程可以用来求得球在圆盘上的轨迹。
最后，考虑到圆盘摩擦力的作用，可以建立带有摩擦力的动力学方程，以更好地分析球在水平旋转圆盘上的运动。
为了简化问题，假定摩擦力与速度成正比：F_f=mu*v；其中，F_f表示摩擦力，mu表示摩擦系数，v表示球的速度。
此外，根据动量守恒定律，外力合成为F=m*a+F_f；此动力学方程可以用来求得球在水平旋转圆盘上的运动情况，并且可以借助数值求解方法求解出球的轨迹。
牛顿力学的发展历程
牛顿力学的发展历程牛顿力学，也被称为经典力学，是自然科学中最重要的分支之一，它以英国科学家艾萨克·牛顿的名字命名。
牛顿力学揭示了物体受力时的运动规律，奠定了现代物理学的基础。
在发展历程中，牛顿力学经历了不断的突破与完善，并且对自然界的认知做出了深刻的贡献。
1. 牛顿的三大定律牛顿力学的历程始于17世纪末，当时牛顿提出了著名的三大定律。
第一定律，也被称为惯性定律，指出物体在无外力作用下保持匀速直线运动或保持静止。
第二定律，也被称为动量定律，提出了物体受力时的加速度与施加在物体上的力成正比的关系。
第三定律则阐述了作用力与反作用力的互相作用，任何力都会有一个相等大小、方向相反的反作用力。
2. 牛顿力学的成功应用牛顿的三大定律不仅仅是理论上的成果，还成功地应用于解释和预测物体的运动。
牛顿力学的发展极大地推动了现代工程和科学的进步。
例如，它为火箭航天和卫星轨道设计提供了关键性的计算手段。
同时，牛顿力学的推导也为汽车、飞机以及其他运输工具的设计与运用提供了指导。
通过这样的成功应用，牛顿力学为人类社会带来了巨大的变革。
3. 牛顿力学的局限性然而，牛顿力学在一些特殊情况下显示出了一定的局限性。
例如，当物体的速度接近光速时，牛顿力学的适用性就不再明显。
这促使着科学家们寻找更加精确的理论描述自然界。
这一发展推动了爱因斯坦的相对论的诞生，相对论在高速运动情况下能够更准确地描述物体的运动规律。
4. 牛顿力学的延伸与发展尽管牛顿力学有其局限性，但它仍然是理解大部分日常生活中和工程问题的最有效工具之一。
牛顿力学为人们提供了一种直观的物理模型，能够简化诸如运动、碰撞等复杂问题的分析。
其数学模型被广泛地应用于科学研究、工程设计、天体物理学等领域。
5. 牛顿力学的传承与教育为了传承牛顿力学的理论和方法，力学成为大学物理学课程的重要组成部分。
在学习中，学生将通过实验和问题解决等方式，探索和理解牛顿力学的基本原理。
此外，学者们也通过深入研究和突破传统框架，不断完善牛顿力学的理论基础和应用方法。
古典力学的牛顿方程
古典力学的牛顿方程古典力学是物理学的一个分支，是研究宏观物体运动的基本规律和性质的学科。
其中，牛顿方程是古典力学的基石。
牛顿方程描述了物体受力而产生运动的规律，被广泛应用于解释和预测自然界中的各种现象。
牛顿方程可以简单地用公式表达为F=ma，其中F代表所受到的合外力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个简单的公式包含了物体运动的关键因素，通过分析力和物体质量的关系，我们可以推导出物体的运动状态。
在古典力学中，牛顿方程有三个基本定律。
第一定律，即惯性定律，描述了一个物体在受力作用下保持匀速直线运动或静止的状态。
这意味着物体的速度只有在受到外力作用时才会改变。
例如，我们开车时，就会感受到汽车向前移动时的惯性力。
第二定律是牛顿方程的核心，它描述了当一个物体受到合外力时，它的加速度与所受力的大小和方向成正比。
这个定律解释了为什么需要用更大的力来推动更重的物体。
例如，推动一辆大卡车和一辆小汽车所需要的力是不同的，因为它们的质量不同。
第三定律是动力学的基础，在力的作用下，物体产生的力会引起相等大小但方向相反的力的产生。
这就是著名的“作用力与反作用力”。
例如，一个人站在平地上，脚对地产生的力会引起地面对脚产生的反作用力，使得人可以保持平衡。
牛顿方程的应用非常广泛，不仅适用于平面运动，还适用于曲线运动。
通过对物体所受合外力以及质量进行分析，我们可以预测物体的运动轨迹。
这个方程被用于解释天体运动、机械力学、流体力学等许多领域。
然而，在某些条件下，牛顿方程并不能完全解释物体的运动。
例如，当物体的速度接近光速时，相对论效应会显著影响物体的运动。
此外，在微观尺度上，量子力学的规律也需要被考虑。
另外，牛顿方程的适用范围也受到限制。
在一些特殊情况下，它无法准确描述物体的运动。
比如，当物体尺寸非常小或者运动速度非常快时，量子效应和相对论效应的影响变得显著，古典力学的牛顿方程将不再适用。
在这些情况下，我们需要使用更加复杂的理论来描述物体的运动。
机械决定论
机械决定论又称“形而上学决定论”。
指在古典力学基础上建立起来的盛行于17—18世纪西欧的一种只承认自然界的因果性、必然性、客观规律性，否认人的主观能动性和偶然性的一种形而上学观点，其代表人物为牛顿、拉普拉斯、斯宾诺莎、霍尔巴赫等人。
它发端于17世纪的法国，其时哲学家笛卡尔就提出了“动物是机器”的观点。
牛顿力学创立后，认为一个系统的初始条件一旦简单的确定后，此后的运动都是必然确定的了，它可以不考虑初始条件的复杂性和随机性。
在此基础上，机械决定论者提出，牛顿力学规律是自然界唯一正确的客观规律，一切现象在本质上都是力学现象，人和动物都是按力学规律的机制组合起来的机器。
这一思想承认了自然规律的客观性，反对了上帝造世说，反对了宗教神学，因此在人类发展史上发挥过重大作用。
但是，机械决定论只承认必然性，否认偶然性；只承认客观规律性，否认人的主观能动性；视机械运动为唯一的因果关系而不懂得因果联系的多样性、复杂性；不懂得因果联系、必然性和偶然性的区别和联系，认为世界上的一切现象都是由必然的原因决定的；把必然性等同于有原因，把偶然性等同于无原因，把必然性绝对化，视承认偶然性为非决定论。
这是机械决定论的根本错误。
它发展的必然结局就是宿命论，因而无法彻底地贯彻唯物主义决定论。
18世纪中叶后康德在《自然通史和天体论》中批判了这种观点。
19世纪以后，随着自然科学的发展和辩证唯物主义的出现机械决定论开始走向衰亡。
哈密顿力学
哈密顿力学《哈密顿力学》是现代力学的基础，回顾整个物理学发展史，其地位可谓不可替代。
它的发现者哈密顿用其独特的思维方法，对动能定律、动量定律等物理定律进行整体性概括，从而构建了物理学的新学科力学，为后来研究研究阿基米德力学等提供了坚实的基础。
哈密顿力学，又称“哈密顿原理”，指的是哈密顿研究运动学规律的结果，是现代物理学中对运动学定律进行系统综合的理论，属于力学的范畴。
它是由英国物理学家哈密顿在18世纪末发现的，是古典力学的基础理论。
它将动能定律和动量定律统一起来，将运动学的定律完整地表达出来，从而构建了力学的完整的理论体系。
哈密顿力学的基本原理是：某物体总把其完全内在的能量（总能量）保持恒定，即总能量守恒原理。
它能够比较准确地描述系统中每一粒粒子的运动轨迹，从而使物理定律具有了更高的普遍性、深刻性和准确性，可以精确地描述出在各种环境、各种物理条件下，物体形成的一系列运动模式。
在哈密顿力学的体系中，系统的总动量和总动能均保持不变，满足动量守恒定律和能量守恒定律。
哈密顿力学对物体运动的描述进一步概括，构成了动量定律、能量定律等力学定律。
这一理论，无论是从力学定律上还是从动量定律上，均有着极其重要的影响，这与哈密顿在力学史上的地位是一致的。
哈密顿力学的研究，为现代科学的发展做出了重要的贡献，它的发现为现代物理学的发展奠定了坚实的基础，为物理学家研究经典力学和量子力学奠定了基础。
它也为新物理学的发展提供了指导性的理论，这种理论指导可以帮助物理学家更好地理解复杂的物理现象，深入探究它们背后的奥秘，从而为新兴物理学的发展提供新的借鉴和灵感。
哈密顿力学是力学研究的基础，其发现使物理学从蒙古病变解脱出来，使力学取得了显著的发展，开启了物体运动规律和物性研究的新纪元。
哈密顿力学的研究在现代物理学发展史上具有重要的地位，它具有极大的价值，为促进现代物理学的发展做出了不可磨灭的贡献。
物理学原理的分类有哪些
物理学原理的分类有哪些1.古典物理学原理：古典物理学原理是建立在牛顿力学的基础上的，主要研究宏观物质和力的关系。
古典物理学的原理包括牛顿三大定律、引力定律、运动学、动力学等。
2.量子力学原理：量子力学原理是建立在量子力学的基础上的，主要研究微观领域的物质和能量的行为。
量子力学的原理包括波粒二象性、不确定性原理、波函数、量子态等。
3.热力学原理：热力学原理是研究热现象和能量转换的物理学分支。
热力学的原理包括热力学系统、热力学过程、热平衡、热力学第一定律和第二定律等。
4.电磁学原理：电磁学原理是研究电场和磁场的相互作用的物理学分支。
电磁学原理包括库仑定律、电场、磁场、电磁波、电磁感应、麦克斯韦方程组等。
5.相对论原理：相对论原理包括狭义相对论和广义相对论两个部分。
狭义相对论主要研究高速运动的物体之间的相互关系，广义相对论则研究了引力的本质。
6.统计物理学原理：统计物理学原理是研究大量粒子集体行为的物理学分支。
统计物理学原理包括统计力学、玻尔兹曼方程、正则分布、巨正则分布等。
7.光学原理：光学原理是研究光的发射、传播和相互作用的物理学分支。
光学原理包括几何光学、物理光学、光的波粒二象性、干涉、衍射、光学成像等。
8.等离子体物理学原理：等离子体物理学研究具有电离状态的气体。
等离子体物理学原理包括等离子体的性质、等离子体的产生和辐射等。
9.核物理学原理：核物理学原理是研究原子核结构、性质及其与放射性反应有关的物理学分支。
核物理学原理包括放射性衰变、核反应、核裂变和核聚变等。
这仅仅是对物理学原理进行的一个常见分类，实际上，物理学原理是非常广泛的，涵盖了很多不同的领域和研究内容。
不同的分类方式对应不同的物理学领域和研究方向。
考研备考期末复习专业课理论力学总绪论
4、理论力学的研究方法
概括地说，理论力学的研究方法 1 、从对事物的观察、实践和科学实验出发，经过 分析、综合归纳和抽象化，建立起力学模型，总结 出力学的最基本的概念和规律；
4、理论力学的研究方法
• 2 、从基本规律出发，利用数学推理演绎，得出具 有物理意义和实用意义的结论和定理，构成力学理 论；
（2）本课程的任务是使学生掌握质点，质点系和刚体机械
运动（包括平衡）的基本规律和研究方法，初步学会运用这些 理论和方法去分析、解决实际问题，为学习后续课程和有关的 科学技术打好基础。
6 理论力学的教学特点
•
1、理论力学比较注重基本概念、基本理论以及 解决问题的基本方法的学习和掌握。因此概念的引 入，理论的建立思路，以及方法的应用都是贯穿在 教学中的重要方面。
公理5 刚化原理 变形体在某一力系作用下平衡。如将此变形
体刚化为刚体，其平衡状态保持不变
柔性体（受拉力平衡） 刚化为刚体（仍平衡） 反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条 件，对变形体是必要的但非充分的。
刚体（受压平衡） 柔性体（受压不能平衡4）7
• 4、理论力学的掌握，提高分析和解决问题的能力是 重点，但这要以对概念和理论的掌握为基础。因此 只有多实践，多做题，常总结，才会有所感悟，克
服困难，不断提高。
力学的应用
航天工程 航空工程 机械工程 土木工程 水利工程
核反应堆工程 石油工程 电子工程 计算机工程 其它工程领域
力学的应用
航天工程
力学的应用
十八、十九世纪是理论力学发展成熟的时期，相继提 出了重要的虚位移原理、达朗伯原理以及拉格朗日方 程。在此基础上，产生了分析力学。进入二十世纪， 由于新技术革命的需要，又相继产生了非线性振动、 陀螺力学、飞行力学、弹道学等一系列分支力学。
经典力学知识点总结
经典力学知识点总结1. 牛顿力学三大定律经典力学的基础是牛顿力学三大定律，包括惯性定律、力的定义定律和作用与反作用定律。
惯性定律指出一个物体如果没有外力作用，则物体会保持静止或匀速直线运动，这说明物体的运动状态是相对的，需要外力才能改变物体的运动状态。
力的定义定律描述了力的概念，力是导致物体产生加速度的原因。
作用与反作用定律指出作用在物体上的所有力都会有一个相等大小、方向相反的反作用力。
2. 动量和动量定理动量是描述物体运动状态的物理量，它是物体的质量和速度乘积。
动量定理则描述了物体受到外力作用下动量的变化规律，即力是动量的变化率。
3. 动能和功动能是物体运动状态的物理量，它是物体的质量和速度的平方成正比。
功是描述力对物体做功的物理量，它等于力和物体位移的点积。
4. 势能和势能曲线势能是与物体位置相关的物理量，它描述了物体在力场中的能量状态。
势能曲线是描述势能与位置之间关系的图像，它是能量守恒定律的重要工具。
5. 转动力学转动力学是经典力学的一个重要分支，研究物体围绕某一固定轴转动的规律。
其中涉及到角速度、角加速度、转动惯量等概念。
6. 卡诺热力学定律卡诺热力学定律是热力学的基础定律，包括热机第一定律和热机第二定律。
热机第一定律描述了热机的能量守恒定律，热机第二定律描述了热机的热能转化效率的上限。
7. 牛顿引力定律牛顿引力定律是描述物体之间万有引力作用的定律，它说明了任意两个物体之间存在引力，大小与它们的质量成正比，与它们的距离平方成反比。
8. 开普勒三定律开普勒三定律是描述行星运动规律的定律，包括行星轨道是椭圆、行星在轨道上的运动是等面积定律、行星公转周期平方与半长轴立方成正比。
经典力学是物理学的基础，它涉及到物体受力下的运动规律，对于认识自然界的运动现象具有重要意义。
通过对经典力学的学习和研究，我们可以更深入地了解自然界的运动规律，为分析和解决实际问题提供理论基础。
同时，经典力学也为我们理解其他物理学分支的内容奠定了基础，是物理学中不可或缺的一部分。
理论力学基本原理
一、研究对象 理论力学——研究物体机械运动一般规律的科学。
机械运动——物体在空间的位置随时间的改变， 是人们生活、 生产中最常见的一种运动， 是物质各种运动形式中最简单的一种。本课程研究速度远小于光速的宏观物体的机械运动， 以枷利略和牛顿总结的基本定律(牛顿三定律)为基础，属古典力学的范畴，理论力学研究的 是这种运动中最一般、最普遍的规律，是各门力学分支的基础。
二、研究内容 1、静力学——研究物体在力系作用下平衡的规律。 2、运动学——从几何角度研究物体的运动。 （如轨迹、速度、加速度等，不涉及作用
于物体上的力）
3、动力学——研究受力物体的运动与作用力之间的关系。 三、研究方法 1、通过观察和实验，分析、归纳总结出力学最基本的规律。 2、经过抽象化建立力学模型，形成概念。 3、经过逻辑推理和数学演绎，建立理论体系。 4、将理论用于实践，又在实践中验证和发展理论。 四、学习目的 1、为解决工程问题打下一定基础。工程专业一般都要接触机械运动问题。 2、为后续课程打下基础。 （例：材料力学、机械原理、机械设计等） 3、理论力学的研究方法有助于培养正确的分析、解决问题的能力。
设各拱自重不计，在拱 AC 上作用有载荷 P。 P C FC C FAy B FB A FAx P C A B F’C A FA P C F’C
解：(1)首先分析拱 BC 的受力，拱 BC 是二力构件。 (2)分析 AC 的受力。由于自重不计，因此主动力只有载荷 P。在铰链 C 处受到拱 BC 的约束力作用，
§1-1 静力学公理
公理——是人们在生活和生产实践中长期积累的经验总结，又经实践反复检验， 被确认是符合客观实际的最普遍、最一般的规律。 公理 1——力的平行四边形法则
F1 A
FR F1 F2 O
牛顿三大定律的基本内容
牛顿三大定律的基本内容
牛顿三大定律是物理学中最重要的原理，它可以概括我们熟知的物理学规律。
特别地，牛顿三大定律是古典力学基础中的重要贡献，指出了物体在作用力作用下的运动变化。
牛顿第一定律被称为“惯性定律”或“保持状态定律”，定义为：一个物体没有外力影响时，它保持原状态，或者说它处于静止状态或运动状态时会逐渐减缓，直到最终停止。
牛顿第二定律，也被誉为力学定律，定义为：物体处于外力作用之下，它的受力矢量和状态矢量总是相等的，即力矢量=质量乘以加速度矢量。
该定律表明了受力和力之间的等效状况，为进一步研究物体运动提供了参考。
牛顿第三定律，也称作力定律，定义为：物体与另一物体之间施加相同大小的力，则相互作用的力相等相反，即力矢量A=-力矢量B，从而使相互作用的力矢量和为零。
该定律显示两个物体之间的作用力有两个方向，如果一个物体施加相反的力在另一物体上，则两者都不会发生变化。
牛顿三大定律是物理学的基础，揭示了物体的运动变化的基础原理，是现代物理学进一步发展的基础。
它们在现代物理学研究中仍然被广泛使用，已经深深地影响到了我们的社会发展，我们在把握科技发展趋势方面起着关键性作用。
探索物理学科的基本原理和应用领域
探索物理学科的基本原理和应用领域物理学是研究物质和能量之间相互关系的科学，它探索了世界的基本原理和应用领域。
自古以来，人类对物理世界的探索从未停止，逐渐积累起了丰富的知识和理论。
本文将介绍物理学科的基本原理和应用领域，帮助读者更好地了解这一学科。
一、基本原理1. 古典力学古典力学是物理学的基石，描述了物体运动的基本规律。
它的基本原理包括牛顿三定律以及万有引力定律。
牛顿三定律阐述了物体受力、加速度和质量之间的关系，是研究非相对论物理系统的基础。
而万有引力定律则描述了两个物体之间的引力与质量和距离的关系。
2. 电磁学电磁学是研究电荷和电磁波的学科。
其中，麦克斯韦方程组是电磁学的基本原理，在电磁场中描述了电荷、电流和电磁波的相互作用。
麦克斯韦方程组揭示了电磁波的传播性质，光的电磁波本质的发现也为光学提供了重要的理论基础。
3. 热力学热力学是研究热和能量转化的学科。
它的基本原理包括热力学定律和熵增定律。
热力学定律描述了热力学系统在不同条件下的行为规律，而熵增定律指出了一个封闭系统的熵总是增加的趋势，这对于理解自然界中的各种过程和现象具有重要意义。
4. 相对论相对论是爱因斯坦提出的一种完全描述物理现象的理论，包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论重新定义了时间和空间的概念，引入了相对性原理。
广义相对论则进一步将引力解释为时空的弯曲，提出了著名的爱因斯坦场方程。
二、应用领域1. 粒子物理学粒子物理学是研究物质最基本组成粒子的学科，探究了原子核、粒子之间的相互作用、基本粒子的发现等。
通过粒子加速器和探测器，科学家们研究了包括标准模型在内的多个物理理论，为我们揭示了物质的微观世界。
2. 凝聚态物理学凝聚态物理学关注物质的宏观性质，研究物质在固体和液体状态下的行为。
例如，研究材料的导电性、磁性以及超导现象等。
凝聚态物理学不仅可以为新材料的研发提供基础，还有助于理解各种现象，如超导、半导体器件、液晶显示等。
3. 光学光学研究光的传播规律以及光和物质的相互作用。
伊尔科维奇方程
伊尔科维奇方程伊尔科维奇方程（Eulerequation），也称为伊尔科维奇动力学方程，是一类在物理学和工程学中被广泛应用的偏微分方程的标准表示形式。
它是描述具有一致外力的运动物体在特定条件下的动态行为的最基本的数学模型。
此方程系统是与莱布尼兹方程的等价的，后者被称为“流体力学的最基本形式”。
伊尔科维奇方程被广泛应用于物理学，工程学，生物学，统计学等领域，它们不仅可以用来描述液体和气体流动，而且描述了大量复杂运动场景中的物理行为。
伊尔科维奇方程的发现是受到拉格朗日力学和分数积分的影响的，这也是古典力学的基础。
它由瑞士数学家莱布尼兹、丹麦物理学家O.W. Euler，以及英国物理学家Joseph L. Lagrange于1750年左右提出。
当莱布尼兹深入研究碰撞运动时，他发现了可以描述该运动的偏微分方程，这可以用来描述运动中的各种物理量，而这些方程又叫做“动力学方程”。
此后，有科学家们通过不同的探索，发现了伊尔科维奇方程。
伊尔科维奇方程可以用其简单的表达式来描述一个物体的运动，它的表达式可以表示为：F=m*a，其中F表示物体的重力和外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
它表达的含义是：当物体受到外力F作用时，它的加速度a就会受到等效的作用力。
伊尔科维奇方程中的参数F和m是未知的，它们必须通过对实际物体的实验来获得。
伊尔科维奇方程的使用极其广泛，它可以用来描述大多数物体运动的动力学特性，从太阳系的运动到冰球的弹力行为，以及各种其它物理系统。
此外，伊尔科维奇方程还被用于许多工程领域，如机械设计，流体力学，航空工程，运输，土木工程等等。
伊尔科维奇方程是一类重要的偏微分方程，它们可以用来描述物体在特定条件下的动态行为，被广泛应用于物理学，工程学，生物学，统计学等领域，并且在许多工程领域也有着重要的应用。
它的发现是建立在古典力学的基础上，为其它科学领域提供了基础性的方法和技术。
伊尔科维奇方程简单明了，模型复杂，在各个领域提供了研究手段，取得了许多发现性的成果，并在不断地影响着人类的科学研究与技术进步。
土木工程概论——基础工程
a
4
土力学学科发展简介…3
朗肯 William John Maquorn Rankine
(1820~1872)
1820.7.2生于苏格兰爱丁堡，1872.12.24卒于苏格兰格拉斯哥。 Rankine被后人誉为那个时代的天才，他在热力学、流体力学及土
力学等领域均有杰出的贡献。1855年后，Rankine在格拉斯哥大学担任土木 工程和力学系主任。1853年当选为英国皇家学会会员。他一生论著颇丰， 共发表学术论文 154 篇，并编写了大量的教科书及手册，其中一些直到 20 世纪还在作为标准教科书使用。
a
18
a
19
3.1 岩土工程勘查
a
20
⑵ 确定建设场地地基的地基承载力
对场地有代 表性的土层试样 进行土工实验， 测定土的物理力 学性质指标或在 场地进行原位试 验（载荷试验）。
3.1 岩土工程勘查
a
21
3.1 岩土工程勘查
a
22
3.1 岩土工程勘查
工程地质勘察报告的整理及阅读
⑴ 重要性； ⑵ 整理的依据； ⑶ 勘察报告的内容 ▪ 场地地形图
George Howard Darwin(1845~1912)爵 士 是 剑 桥 大 学 天文学和经验哲学的教授，主要从事地球物理学研究。上述砂 的试验是在他1877年在伦敦三一(Trinity)学院完成的。
Osborne Reynolds(1842~1912)，1868年~1905年之间 任曼彻斯特大学工程学教授，英国皇家学会会员，在水力学研 究方面尤为突出。
术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数 和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行，是 详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
力学专业解读大全
力学专业解读大全一、引言力学是物理学的重要分支，研究物体的力、运动和相互作用。
作为一门基础学科，力学在各个工程领域都具有重要的应用价值。
本文将从力学的基本概念、研究内容、学科发展等方面进行详细解读。
二、力学的基本概念1.力学的定义：力学是研究物体的力、运动和相互作用的科学。
2.物体：在力学中，物体是指具有一定质量和形状的实体。
3.力：力是物体之间相互作用的表现，通常由矢量表示，包括大小和方向。
4.运动：物体在空间中的位置和状态的变化称为运动。
三、力学的研究内容力学主要涉及以下几个方面的内容：1. 力的研究•力的来源：力可以由物体的重量、电磁场、压力等产生。
•力的种类：力可以分为接触力、重力、弹力、摩擦力等。
•力的作用：力可以改变物体的运动状态或形状。
2. 运动的研究•运动的描述：力学可以描述物体的位置、速度、加速度等动力学量。
•运动的规律：力学在运动中可以研究物体的位移、速度和加速度之间的关系。
•运动的定律：经典力学中的运动定律包括牛顿运动定律等。
3. 相互作用的研究•相互作用的对象：力学可以研究物体之间的相互作用、碰撞、拉力等。
•相互作用的效应：力学可以分析相互作用对物体运动状态的影响。
4. 力学的应用•工程应用：力学在各个工程领域都有广泛的应用，如建筑结构分析、车辆运动模拟等。
•物理学应用：力学是物理学的基本分支，对于深入理解自然界的运动现象具有重要作用。
四、力学的学科发展力学作为一门重要的学科，经过了长期的发展和演变。
1. 古典力学古典力学是力学的经典分支，主要由牛顿于17世纪初提出。
牛顿三大定律以及引力定律等奠定了古典力学的基础。
2. 非平衡力学非平衡力学是力学的一个重要分支，研究物体在非平衡状态下的运动。
包括流体力学、固体力学等。
3. 统计力学统计力学是力学的另一个重要分支，研究物体在大量微观粒子的相互作用下的宏观行为。
4. 量子力学量子力学是近代力学的重要发展，研究微观粒子在量子态下的运动和相互作用。
理论力学发展史1
理论力学发展史理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
所谓机械运动，是指物体在空间的位置随时间的变化。
物质的运动有各种各样，它表现为位置的变动、发热、发光、发生电磁现象、化学过程，以至于人们头脑中的思维活动等不同的运动形式。
机械运动是物质运动的最简单、最初级的一种形式，它是人们在生产和生活中经常遇到的。
例如，各种交通工具的运动，机器的运转，大气和河水的流动，人造卫星和宇宙飞船的运行，建筑物的振动，等等，都是机械运动。
理论力学所研究的内容是以伽利略和牛顿所建立的基本定律为基础的，属于古典力学的范畴。
十九世纪后半期，由于近代物理的发展，发现许多力学现象不能用古典力学的定律来解释，因而产生了研究高速物质运动规律的相对论力学和研究微观粒子运动规律的量子力学。
在这些新的研究领域内，古典力学内容已不在适用。
但是应该肯定，在研究速度远小于光速（30万千米/秒）的宏观物体的运动，特别是研究一般工程上的力学问题时，古典力学的足够准确性已为实践所证实。
同时，在古典力学基础上诞生的各个新的力学分支正在迅速地发展。
远在奴隶社会时代，人们通过生产劳动，创造了一些简单的工具和机械（如斜面、杠杆等），并在不断使用和改进这些工具和机械中，积累了不少经验，从经验里获得知识，形成了力学规律的起点，我国古代在“墨经”、“考工记”、“论衡”和“天工开物”等书籍文献中，对于力的概念、杠杆原理、滚动磨擦、功的概念、材料的强度，以及天文学等方面的知识都有相当多的记载。
由此可见，我国古代勤劳勇敢的劳动人民在很早就积累了丰富的力学知识。
在欧洲，比“墨经”晚一些时期，相继出现了阿里斯多德的“物理学”和阿基米德的“论比重”等著作，奠定了静力学的基础。
欧洲在漫长的中世纪里，经历了黑暗的封建统治，生产力和科学的发展受到严重的阻碍。
及至十五世纪的后半期，由于商业资本的兴起，手工业、航海工业和军事工业等都得到了空前的发展，从而促使力学和其他科学随之迅速发展。
古典力学基本公式在物体运动轨迹计算中的应用
古典力学基本公式在物体运动轨迹计算中的应用在物体运动的研究中，古典力学是一个基础而重要的学科。
物体的运动轨迹是物体运动的本质特征之一，对于预测和分析物体运动的行为具有重要意义。
在古典力学中，有一些基本的公式被广泛应用于物体运动轨迹的计算。
在本文中，将介绍几个常用的古典力学基本公式，并探讨它们在物体运动轨迹计算中的应用。
第一个基本公式是运动学中的位移公式。
在物体运动中，位移指的是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的变化量。
位移可以用矢量表示，其大小等于位置的变化量，方向为位置变化的方向。
位移公式可以用来计算物体在匀速直线运动中的位移。
假设物体的初始位置为x0，末位置为x，时间为t，则位移公式可以表示为：Δx = x - x0其中Δx表示位移的大小。
这个公式在物体运动轨迹的计算中非常常见，尤其适用于匀速直线运动的情况。
第二个基本公式是运动学中的速度公式。
速度是指单位时间内物体位置的变化量。
速度也可以用矢量表示，其大小等于位置的变化率，方向为位置变化的方向。
对于匀速直线运动，速度是恒定的，可以用初速度和加速度来表示。
速度公式可以用来计算物体在匀加速直线运动中的速度。
假设物体的初速度为v0，加速度为a，时间为t，则速度公式可以表示为：v = v0 + at其中v表示速度的大小。
这个公式在物体运动轨迹的计算中非常重要，可以用来描述物体在匀加速直线运动中的速度变化情况。
第三个基本公式是运动学中的加速度公式。
加速度是指单位时间内速度的变化量。
加速度也可以用矢量表示，其大小等于速度的变化率，方向为速度变化的方向。
对于匀加速直线运动，加速度是恒定的，可以用速度和时间来表示。
加速度公式可以用来计算物体在匀加速直线运动中的加速度。
假设物体的初速度为v0，末速度为v，时间为t，则加速度公式可以表示为：a = (v - v0) / t其中a表示加速度的大小。
这个公式在物体运动轨迹的计算中非常关键，可以用来描述物体在匀加速直线运动中的加速度变化情况。
一高斯面所包围的体积内电量的代数和0
一高斯面所包围的体积内电量的代数和0
高斯电位定理是古典力学理论和电动力学理论的基础，它宣称任何给定的高斯
面上的点存在电势，表示它们由外部电场施加的能力，因此，该定理提供了电动力学的一个分支，证明了一个合理的电场变化的量的存在。
高斯电位定理还声称，一个受外部电场的影响的物体的电量的代数和为零，也就是说，它绕一个特定的高斯面包围的体积内的电量的总和是零。
要证明这样一个定理，首先我们要推理围绕高斯面所围体积中的电量分布情况，将面上的点一一求得并依次代入上式中，并按照规律进行累加操作，计算出面内点的电量的总和，由于高斯电位定理的正确性，我们可以知道上述累加结果最终为零。
下一步，我们可以用一个实际的例子来进行证明。
比如，假设我们考虑的是一
个位于地球表面的点，假设表面电荷密度δr。
让θ取任意方向，假设有一个线圈，外径是r，内径有（r-dr），他们之间给定一个夹距Δr。
以r开始累加Δr，重复前文中的步骤，计算中每一absΔQ点的电量大小。
最终，完成一轮计算后，
将所有结果累加求和，此时的结果和r的正负电荷的对等数相当，也就是说，最终的结果为0。
由此可见，高斯电位定理所宣称的体积内电量的代数和0属实，其实质在于电
荷场在物体内部实现相对平衡，因此可以说它为电动力学提供了至关重要的解释性基础。
古典力学的课件
古典力学的课件古典力学是物理学中的一门重要课程，它主要研究物质在经典条件下的运动规律和相互作用，对于我们理解自然界的运动规律和物质之间的相互关系具有重要的指导意义。
而在现代科学技术日趋发展的今天，理论研究和实践应用也对古典力学的发展提出了新的要求和挑战。
因此，学生掌握古典力学的基本理论和方法对于将来的研究和应用都具有十分重要的意义。
下面就让我们来详细了解古典力学的课件。
一、课件的基本介绍古典力学的课件包含了力学的基本概念、运动学、动力学、能量守恒及其应用等方面的内容。
它通过形象的图示、数学公式、实际例子等多种形式，全面而深入地介绍了古典力学的基本理论和方法。
近年来，随着网络技术的发展，越来越多的古典力学课件开始采用多媒体形式，比如PPT演示、视频教学等，通过声、光、影等多种手段，让学生更加直观地感受古典力学的魅力，并提高学习的兴趣和效果。
二、课件的编写原则古典力学的课件编写需要遵循以下几个原则：1.精简明了：重点突出，主次分明，让学生抓住重点，理清思路，尽快掌握古典力学的基本理论和方法。
2.图文并茂：通过图示、实例等多种形式，帮助学生更加直观地理解和掌握古典力学的内容，激发学生学习的兴趣和热情。
3.实用性强：注重行业和实践应用，将学到的知识与实际问题紧密结合起来，让学生知道如何将知识应用到实践中去。
4.体现教学特点：因材施教，强化重点难点与注意事项，让学生掌握古典力学的核心内容，在实践或理论研究中取得更好的成果。
三、课件的应用古典力学的课件可以通过多种渠道进行应用，比如传统课堂教学、在线学习、自主学习等。
其应用方式可以根据学生的学习情况和教学目的进行选择。
1. 传统课堂教学在传统课堂教学中，教师在教学过程中可以使用古典力学的课件作为辅助教学工具，通过课件的讲解和演示，让学生更加直观地理解和掌握古典力学的基本理论和方法，并激发学生学习的兴趣和积极性。
2. 在线学习古典力学的课件也可以通过在线学习来应用，学生可以根据自己的学习进度和需要，随时随地地进行学习，通过多种在线平台进行课件的学习和交流，使学习变得更加灵活和自由。
- 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)。
古典力学基础
在物理学中，古典力学是一门研究物体运动和相互作用的学科。
它
是研究天体运动、机械运动以及固体和流体力学的基础。
古典力学的
研究对象包括宏观物体和微观粒子，通过建立描述物体运动的数学模
型来揭示自然界中的运动规律。
本文将介绍古典力学的基本原理和应用。
一、牛顿力学
牛顿力学是古典力学的基础，由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世
纪提出。
牛顿力学包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
1. 牛顿第一定律
牛顿第一定律亦称惯性定律。
它表明一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。
这是物体运动的基本规律之一。
2. 牛顿第二定律
牛顿第二定律和物体的运动状态息息相关。
它的数学表达式为
F=ma，其中F表示合力，m表示物体的质量，a表示物体受到的加速度。
根据牛顿第二定律，当一个物体受到合力作用时，它将产生加速度。
3. 牛顿第三定律
牛顿第三定律主要描述作用力和反作用力之间的关系，即“作用力
与反作用力大小相等、方向相反、不共线”。
这一定律解释了作用力如
何相互作用，是古典力学中非常重要的一个概念。
二、质点和刚体力学
在古典力学中，质点和刚体力学是研究对象中的两个重要方面。
1. 质点力学
质点力学是研究质点的运动和相互作用的力学分支。
在质点力学中，物体被简化为没有大小和形状的点，只考虑质量、速度和位移等因素。
通过应用牛顿定律，可以精确地描述质点在外力的作用下的运动轨迹。
2. 刚体力学
刚体力学研究的是刚体的运动和受力情况。
刚体是指形状、大小和
质量在运动中保持不变的物体。
在刚体力学中，物体不再被简化为质点，而是考虑其几何形状和内部结构。
通过刚体动力学和刚体静力学
的分析，可以推导出刚体受力、转动和运动的规律。
三、守恒定律和力学能量
在古典力学中，守恒定律和力学能量是研究物体运动中重要的概念。
1. 动量守恒定律
动量守恒定律是古典力学中的一个基本原理，它指出当物体或系统
不受外力作用时，其总动量保持不变。
动量的数学定义为p=mv，其中
p表示动量，m表示质量，v表示速度。
根据动量守恒定律，可以研究物体间碰撞、弹性和非弹性碰撞等问题。
2. 能量守恒定律
能量守恒定律是古典力学的另一个重要定律。
它表示在一个封闭系统中，能量总量是恒定的，只能从一种形式转变为另一种形式，而不能被创造或消灭。
在物体运动中，常见的有机械能守恒、重力势能守恒等。
四、应用和发展
古典力学的原理和方法被广泛应用于工程学和科学研究中。
它在工程力学、天体力学、流体力学等学科中有重要的应用。
1. 工程应用
古典力学的理论可以用于解决工程中的力学问题，如机械结构的设计和分析、材料的力学性能研究以及汽车、飞机等交通工具的运动分析等。
2. 天体力学
天体力学是研究天体运动的学科，古典力学的原理可以应用于分析行星、卫星和恒星等天体的运动规律，从而揭示宇宙的奥秘。
3. 流体力学
流体力学研究液体和气体的运动和相互作用规律，它可以用古典力
学的方法进行分析。
应用古典力学的原理，可以解决水力学、气象学
和船舶工程等领域的问题。
总结：
古典力学作为物理学的基础学科，通过描述物体的运动和相互作用，揭示了自然界的运动规律。
牛顿力学、质点和刚体力学、守恒定律以
及力学能量是古典力学的核心概念。
这些原理和方法广泛应用于工程
学和科学研究中，为解决实际问题提供了有力的工具。
通过研究古典
力学的基础，我们可以更好地理解物体的运动和相互作用，深入探索
自然界的奥秘。