力學的發(fā)展是分析和綜合相結合的過程

1、物理學科之物理學科之 力學發(fā)展史力學發(fā)展史力學史 是力學的一個分支，也是科學史的一個分支，它記述和研究人類從自然現(xiàn)象和生產(chǎn)活動中認識和應用物體機械運動規(guī)律的歷史。 力學的發(fā)展是分析和綜合相結合的力學的發(fā)展是分析和綜合相結合的過程過程 中世紀,從6世紀到16世紀,這個時期對力、運動以及它們之間的關系的認識已有進展，為牛頓運動定律的建立作了準備。 牛頓運動定律建立以前力學研究的歷史：古代,從遠古到公元5世紀，對平衡和運動有初步的了解牛頓運動定律的建立和從此以后力學研究的歷史 :從17世紀初到18世紀末，經(jīng)典力學的建立和完善化 19世紀,力學各主要分支的建立 從1900年到1960年,近代力學，它和

2、工程技術特別是航空、航天技術密切聯(lián)系 1960年以后，現(xiàn)代力學，力學同計算技術和自然科學其他學科廣泛結合。 人類最早的力學知識人類最早的力學知識是從對自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動中獲得的。 中國西安半坡村遺址（新石器時代仰韶文化，公元前3000多年）出土的汲水壺采取尖底的形式，且壺空時在水面上會傾倒而壺滿時又能自動恢復豎直位置。 埃及第四王朝建立的胡夫陵墓即金字塔（約公元前2600）每邊長232米,高146米，斜面傾角約為5,用230余萬塊巨石壘成，平均每塊重2.5噸,建造運用滑輪組。 人類在生產(chǎn)勞動和對自然現(xiàn)象觀測基礎上積累了力學知識，逐漸形成一些概念，然后對一些現(xiàn)象的規(guī)律進行描述。這種描述，先

3、是定性的，而后是定量的。靜力學的發(fā)端有關運動的觀念古代對機械運動的描述只限于勻速直線和勻速圓周運動，亞里士多德認為行星軌道應是最完美的曲線圓。古代對運動的記錄大多停留于定性的描述，許多和哲學觀點相聯(lián)系。由于亞里士多德的權威地位，他的這個錯誤觀點長期被奉為信條，直到16世紀末才被s.斯蒂文和德格羅特(1586)、伽利略(15891591)用實驗所推翻。經(jīng)典力學的建立近二百年中，歐洲的資本主義生產(chǎn)方式陸續(xù)取代了封建的生產(chǎn)關系。商業(yè)和航海的迅速發(fā)展，需要科學技術。f.培根所倡導的實驗科學開始興起，技術上工匠傳統(tǒng)和學者傳統(tǒng)結合起來了。17世紀中葉，歐洲各國紛紛成立科學院，創(chuàng)辦科學期刊。航海需要天文觀測

4、，好幾個國家懸賞征求解決經(jīng)度的測定問題，天文觀測和對天體運行規(guī)律的研究受到重視。哥白尼的天體運行論出版(1543)后，日心說沖擊著托勒密的地心說。從力學學科本身說，天體的受力和運動比地上物體的受力和運動單純，天文觀測比當時地面上實驗室更便于揭示力和運動之間的關系。由于這些原因，力學中的規(guī)律往往首先在天體運行研究中被發(fā)現(xiàn)。動力學靜力學和運動學固體和流體的物性應用力學伽利略：伽利略對動力學的主要貢獻是他的慣性原理和加速度實驗。他研究了地面上自由落體、斜面運動、拋射體等運動，建立了加速度的概念并發(fā)現(xiàn)了勻加速運動的規(guī)律。他在本書中給出的運動三定律是：第一定律：任何一個物體將保持它的靜止狀態(tài)或作勻速直線

5、運動，除非有施加于它的力迫使它改變此狀態(tài)。第二定律:物體運動量的改變與施加的力成正比,并發(fā)生于該力的作用線方向上。第三定律：對于任何一個作用必有一個大小相等而方向相反的反作用動力學靜力學和動力學靜力學和運動學可以看作是動力學的組成部分，但又具有獨立的性質。它們是在動力學之前產(chǎn)生的，又可看作是動力學產(chǎn)生的前提。物理學家a.-m.安培提出“運動學”(法文cinmatique)一詞,并建議把運動學作為力學的獨立部分(1834)。這些已是19世紀的事了。到此，力學明確分為靜力學、運動學、動力學三部分。固體和流體的物性在建立運動和平衡基本定律的同時，有關物質力學性能的基本定律也在實驗基礎上建立起來。r.

6、胡克1660年在實驗室中發(fā)現(xiàn)彈性體的力和變形之間存在著正比關系，他在1676年以字謎形式發(fā)表，1678年公布答案。在流體方面，b.帕斯卡指出不可壓縮靜止流體各向壓力（壓強）相同。牛頓在自然哲學的數(shù)學原理中指出流體阻力與速度差成正比，這是粘性流體剪應力與剪應變之間正比關系的最初形式。1636年m.梅森測量了聲音的速度。r.玻意耳于1662年和e.馬略特于1676年各自獨立地建立氣體壓力和容積關系的定律。以上這些對物性的了解，為后來彈性力學、粘性流體力學、氣體力學等學科的出現(xiàn)作了準備。與此同時，有關材料力學、水力學的奠基工作也已開始。繼伽利略之后，馬略特在1680年作了梁的彎曲試驗，并發(fā)現(xiàn)變形與外

7、力的正比關系。丹尼爾第一伯努利和歐拉在彈性梁彎曲問題中假定彎矩和曲率成正比，丹尼爾第一伯努利還在流體力學中導出能量關系式，第一次采用水動力學一詞(1738)。應用力學許多學者的研究工作是和工匠一起進行的?；莞购鸵恍╃姳斫骋黄鹬圃扃姳?。玻意耳和工匠帕潘一起研制水壓機。a.帕倫不僅研究梁的彎曲問題，也研究水輪機的效率問題。許多有工程實用意義的方法產(chǎn)生了，如蘭哈爾的半圓拱的計算方法，靜力學中伐里農(nóng)的索多邊形方法(1687,1725)。 20世紀上半葉，物理學發(fā)生巨大變化。狹義相對論、廣義相對論以及量子力學的相繼建立，沖擊了經(jīng)典物理學。前兩個世紀中以力學模型來解釋一切物理現(xiàn)象的觀點(即唯力學論，舊譯機械論)不得不退出歷史舞臺。經(jīng)典力學的