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2015-03-06 16:16 來自網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
力學(xué)是最古老的科學(xué)之一,它是社會生產(chǎn)和科學(xué)實踐長期發(fā)展的產(chǎn)物。隨著古代建筑技術(shù)的發(fā)展,簡單機(jī)械的應(yīng)用,靜力學(xué)逐漸發(fā)展完善。公元前5—前4世紀(jì),在中國的《墨經(jīng)》中已有關(guān)于水力學(xué)的敘述。古希臘的數(shù)學(xué)家阿基米德(公元前3世紀(jì))提出了杠桿平衡公式(限于平行力)及重心公式,奠定了靜力學(xué)基礎(chǔ)。荷蘭學(xué)者S.斯蒂文(16世紀(jì))解決了非平行力情況下的杠桿問題,發(fā)現(xiàn)了力的平行四邊形法則。他還提出了著名的“黃金定則”,是虛位移原理的萌芽。這一原理的現(xiàn)代提法是瑞士學(xué)者約翰·伯努利于1717年提出的。
動力學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)以及整個力學(xué)的奠定時期在17世紀(jì)。意大利物理學(xué)家伽利略創(chuàng)立了慣性定律,首次提出了加速度的概念。他應(yīng)用了運(yùn)動的合成原理,與靜力學(xué)中力的平行四邊形法則相對應(yīng),并把力學(xué)建立在科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上。英國物理學(xué)家牛頓推廣了力的概念,引入質(zhì)量的概念,總結(jié)出機(jī)械運(yùn)動的三定律(1687年),奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。他發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律,是天體力學(xué)的基礎(chǔ)。以牛頓和德國人G.萊布尼茲所發(fā)明的微積分為工具,瑞士數(shù)學(xué)家L.歐拉系統(tǒng)地研究了質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)問題,并奠定了剛體力學(xué)的基礎(chǔ)。
理論力學(xué)發(fā)展的重要階段是建立了解非自由質(zhì)點(diǎn)系力學(xué)問題的較有效方法。虛位移原理表示質(zhì)點(diǎn)系平衡的普遍條件。法國數(shù)學(xué)家J.達(dá)朗貝爾提出的、后來以他本人名字命名的原理,與虛位移原理結(jié)合起來,可以得出質(zhì)點(diǎn)系動力學(xué)問題的分析解法,產(chǎn)生了分析力學(xué)。這一工作是由法國數(shù)學(xué)家J.拉格朗日于1788年完成的,他推出的運(yùn)動方程,稱為拉格朗日方程,在某些類型的問題中比牛頓方程更便于應(yīng)用。后來愛爾蘭數(shù)學(xué)家W.哈密頓于19世紀(jì)也推出了類似形式的方程。拉格朗日方程和哈密頓方程在動力學(xué)的理論性研究中具有重要價值。
與動力學(xué)平行發(fā)展,運(yùn)動學(xué)在19世紀(jì)也發(fā)展了。到19世紀(jì)后半葉,運(yùn)動學(xué)已成為理論力學(xué)的一個獨(dú)立部分。
20世紀(jì)以來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成了一系列理論力學(xué)的新分支;并與其他學(xué)科結(jié)合,產(chǎn)生了一些邊緣學(xué)科,如地質(zhì)力學(xué)、生物力學(xué)、爆炸力學(xué)、物理力學(xué)等。力學(xué)模型也越來越多樣化。在計算工作中,已廣泛采用了電子計算機(jī),解決了過去難以解決的一些力學(xué)問題。
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