如题所述
年有春花秋实；日有昼夜交替；日月星辰，漫游苍穹；阳光雨露，滋润万物。 古代人类要掌握农事，辨别方向，处处离不开对日月星辰的观察。这些天体相对地球的运动是人类时刻碰到的机械运动。天文学由此诞生。在哥白尼创建日心说后，丹麦著名的天文学家、天文观测大师第谷·布拉赫经过对星体20多年精密观测，积累了有关行星运行的大量的珍贵资料。第谷的观测为开普勒发现行星运动定律作了准备。实践是检验真理的唯一标准，在托密勒的地心说与哥白尼的日心说两大体系之争的历史时期，第谷的精密观测为日心说的胜利打下的坚实的基础。开普勒利用第谷多年积累的观测资料，仔细分析研究火星的运行，发现了行星沿椭圆轨道运行。1609年他在《新天文学》中首先提出了“开普勒第一和第二定律”。第一定律又称椭圆轨道定律，定律指出：“所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。”第二定律又称等面积定律，定律指出：“在行星运动时，联结行星和太阳的线，在相等的时间内，永远扫过同样大小的面积。”1619年，开普勒又在《宇宙的和谐》一文中，提出了第三定律，即周期定律，这一定律是：行星公转周期的平方与它们轨道半长轴的立方成正比。这几个定律也为牛顿发现万有引力定律，提供了理论基础。经典力学开始于伟大的意大利物理学家和天文学家，近代实验科学的奠基者、科学之父伽利略，他创建了一整套科学研究方法，这种科学方法把实验、物理思维和数学演绎三者巧妙结合起来，开辟了自然科学发展的道理。是他首先把实验引进物理学并赋予重要的地位，革除了以往只靠思辨下结论的恶习。他同时也很注意严格的推理和数学的运用，例如他用消除摩擦极限情况来说明惯性运动，推论大石头和小石块绑在一起下落应具有的速度来使亚里士多德陷于自相矛盾的困境，从而否定重物比轻物下落快的结论。这样的推理就能消除直觉的错误，从而更深入地理解现象的本质。伽利略论证了惯性运动，指出维持运动并不需要外力。关于运动,有一个基本问题,由于它太复杂,曾经长达几千年搞不清楚。很久以来,人们认为:要改变一个静止物体的位置,必须推它、拉它或提它。经验使人相信，要使一个物体运动得更快，必须用更大的力推它。“凡运动的物体必定有推动者推动。”古希腊哲学家亚里士多德如是说。伽利略在实验和观察的基础上，靠科学推理得出了正确的结论。他注意到，当一个球沿斜面向下滚动时会越来越快，向上滚动时会越来越慢，当球沿水平方向滚动时，速度应保持不变。但实际上，球在水平面上滚动一段路程后会停下来，伽利略认为这是由于物体和地面之间有摩擦的缘故。伽利略观察到，表面越光滑，摩擦作用越小，小球在水平面上滚得越远。设想有一个理想的光滑表面，没有摩擦，小球将作如何运动？伽利略的推论是：小球将永远滚下去。伽利略的正确结论，由牛顿总结为动力学的一条基本定律，称为牛顿第一定律：这就否定了亚里士多德的“运动必须推动”的教条。伽利略还论证了所有物体都以同一加速度下落。用实验研究了匀加速运动。提出了相对性原理的思想。伽利略还亲手制造和改进几具望远镜，并用来巡视星空。他发现所见恒星的数目随着望远镜倍率的增大而增加；银河是由无数单个的恒星组成的；月面上有崎岖不平的现象；金星也有圆缺的变化；木星有四个卫星。他还发现太阳黑子，并且认为黑子是日面上的现象，由黑子在日面上的位移，他得出太阳的自转周期为28天（实际上是27.35天）。伽利略在介绍他这些新发现的两本书：《星际使者》（1610年）和《关于太阳黑子的书信》（1613年）中，都宣扬哥白尼的日心说。伽利略的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》一书，奠定了经典力学中运动学与动力学的基础。此后，伽利略的科学研究方法广为流传，涌现了一批科学家（牛顿称他们为巨人），他们有：笛卡儿、惠更斯、莱布尼兹、波义耳、费马、帕斯卡、马略特、胡克、哈雷、格里凯等，他们对惯性、动量守恒、向心力、碰撞、钟摆等等的研究为牛顿的综合打下了基础。1661年，18岁的牛顿从中学毕业后考上了剑桥大学“三一学院”。他在大学的头两年里，除了学习算术、代数、三角以外，还认真学习了欧几里得《几何原本》，他又钻研笛卡儿的《几何学》，熟练地掌握了坐标法。这些数学知识，为牛顿后来的科学研究打下了坚实的基础。由于学习踏实认真，3年后被选为优等生，1665年毕业后留校。这年6月剑桥因瘟疫的威胁而停课，他回家乡一连住了20个月，这20个月的清静生活使他对在校所研究的问题有了充分的思考时间，因而成了他一生中创造力最旺盛的时期。他一生中最重要的科学发现，如微积分、万有引力定律、光的色散等在这一时期都已基本上孕育成熟。在以后的岁月里他的工作都是对这一时期研究工作的发展和完善。标志经典力学理论体系建立是牛顿巨著《自然哲学的数学原理》的出版，该书于1687年仲夏出版，受到学术界的赞颂，很快销售一空。在《自然哲学的数学原理》这部著作中，牛顿把伽利略提出的、迪卡尔完善的惯性定律写下来作为第一运动定律；他定义了质量、力和动量，提出了动量改变与外力的关系，并把它作为第二运动定律；他写下了作用和反作用的关系作为第三运动定律。第三运动定律是在研究碰撞规律的基础上建立的；而在他之前华里士、雷恩和惠更斯等人都仔细地研究过碰撞现象，实际上已发现了这一定律。他还写下了力的独立作用原理、伽利略的相对性原理、动量守恒定律。写下了他对空闻和时时间的理解，即所谓绝对空间和绝对时间的概念，等等牛顿三大运动定律总结提炼了当时已发现的地面上所有力学现象的规律。它们形成了经典力学的基础，在以后的二百多年里几乎统治了物理学各个领域。对于热、光、电现象人们都企图用牛顿定律加以解释，而且在有些方面，如热的动力论，居然取得了惊人的成功。牛顿定律至今仍是许多工程技术，例如航空航天、机械、土建等的理论基础。至此，经典力学理论体系的大厦巍然耸立。
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。
在十六到十七世纪，力学开始形成一门独立的系统的学科。伽里略根据实验，提出了惯性定律的内容和加速度的概念，从而奠定了动力学的基础。在这个基础上，经过笛卡儿、惠更斯等的努力，后来由牛顿总其大成。牛顿于一六八七年在他的名著《自然哲学的数学原理》中，完备地提出了动力学的三个基本定律，并从这些定律出发将动力学作了系统的叙述。牛顿运动定律是整个古典力学的基础。
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、达朗伯原理以及著名的拉格朗日方程，这时经动力学普遍方程为基础的分析力学发展起来了。十九世纪上半期，由于大量机器的使用，促使功和能的概念形成，并发现了能量守恒与转化定律。这个定律不仅在工程技术问题中具有重大的意义，而且沟通了机械运动与其他形式的运动之间的联系。另外，在刚体动力学、运动稳定性和变质量质点动力学等方面也有许多重要的成就。
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。
在十六到十七世纪，力学开始形成一门独立的系统的学科。伽里略根据实验，提出了惯性定律的内容和加速度的概念，从而奠定了动力学的基础。在这个基础上，经过笛卡儿、惠更斯等的努力，后来由牛顿总其大成。牛顿于一六八七年在他的名著《自然哲学的数学原理》中，完备地提出了动力学的三个基本定律，并从这些定律出发将动力学作了系统的叙述。牛顿运动定律是整个古典力学的基础。
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、达朗伯原理以及著名的拉格朗日方程，这时经动力学普遍方程为基础的分析力学发展起来了。十九世纪上半期，由于大量机器的使用，促使功和能的概念形成，并发现了能量守恒与转化定律。这个定律不仅在工程技术问题中具有重大的意义，而且沟通了机械运动与其他形式的运动之间的联系。另外，在刚体动力学、运动稳定性和变质量质点动力学等方面也有许多重要的成就。
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第1个回答 2020-07-01
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。古代人还从对日、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。
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。
第2个回答 2013-08-09
力学又称经典力学，是研究通常尺寸的物体在受力下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。 机械运动是物质运动的最基本的形式。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，则是其中的特殊情况。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。 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，则意味着各作用力在某种意义上的平衡。因此，力学可以说是力和(机械)运动的科学。 力学的起源
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、汲水等器具，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。 古代人还从对日、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。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是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提出的达朗贝尔原理，和拉格朗日建立的分析力学。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，这看作是连续介质力学的开端。本回答被网友采纳
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、汲水等器具，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。 古代人还从对日、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。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是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提出的达朗贝尔原理，和拉格朗日建立的分析力学。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，这看作是连续介质力学的开端。本回答被网友采纳
