第1章力学的发展.docx
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1、第1章力学的发展1.1历史概述力学是物理学中发展最早的一个分支,它和人类的生活与生产联系最为密切。早在遥远的古代,人们就在生产劳动中应用了杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械,从而促进了静力学的发展。古希腊时代,就已形成比重和重心的概念。阿基米德(ArChimCdes,约公元前287前212)的杠杆原理和浮力原理提出于公元前二百多年。我国古代的春秋战国时期,以墨经为代表作的墨家,总结了大量力学知识,例如,时间与空间的联系、运动的相对性、力的概念、杠杆平衡、斜面的应用以及滚动和惯性等现象的分析,涉及力学的许多部门。虽然这些知识尚属力学科学的萌芽,但在力学发展史中应有一定的地位。16世纪以后,由于航海
2、、战争和工业生产的需要,力学的研究得到了真正的发展。钟表工业促进了匀速运动的理论;水磨机械促进了摩擦和齿轮传动的研究;火炮的运用推动了抛射体的研究。天体的运行提供了机械运动最纯粹、最精确的数据资料,使得人们有可能排除摩擦和空气阻力的干扰,对机械运动得到规律性的认识。于是,天文学为力学找到了一个最理想的“实验室”,这就是天体。但是,天文学的发展又和航海事业分不开,只有等到16、17世纪,这时资本主义生产方式开始兴起,海外贸易和对外扩张刺激了航海的发展,这才提出对天文作系统观测的迫切要求。第谷布拉赫(TyChOBrahe,15461601)顺应了这要求,以毕生精力采集了大量观测数据,为开普勒(Jo
3、hannesKepler,1571-1630)的研究做了准备。开普勒于1609年和1619年先后提出了行星运动的三条规律,即开普勒三定律。在数学方面,1314世纪英国牛津大学的梅尔顿(Merton)学院集聚了一批数学家,对运动的描述作过研究,他们提出了平均速度的概念,后来又提出加速度的概念,为新科学的诞生做了准备。1617世纪,以伽利略(GalileoGalilei,15641642)为代表的物理学家对力学开展了广泛研究,得到了落体定律。伽利略的两部著作:关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话(1632年)和关于力学和运动两门新科学的谈话(简称两门新科学)(1638年),为力学的发展奠定了思想基
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