力学与工程概论第二章,3,4new

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1、2.3经典力学理论体系的发展它能说明正观察到的现象它能预言尚未观察到的现象它要能说明老理论能说明的现象而且能说明老理论不能说明的现象在能说明同一现象时要比老理论简单真理的标准2.3经典力学理论体系的发展从石头下落到星球运动，普遍适用；哈雷彗星准时回归、海王星的发现牛顿力学：2.3经典力学理论体系的发展经典力学的发展时期：18、19世纪发展内容：有限自由度问题和一般原理、连续介质力学2.3经典力学理论体系的发展一般原理：莱布尼兹活力(科里奥利)动能定律(1686)动量定律(1644)笛卡尔开普勒角动量定律(17世纪初)2.3经典力学理论体系的发展约翰•伯努利(1725

2、)虚功原理在理想完整的约束中，主动力在虚位移上所作的总功为零。2.3经典力学理论体系的发展达朗贝尔(1743，26岁)达朗贝尔原理——将动力学按静力学方法处理(分析力学之基础)2.3经典力学理论体系的发展产生的条件：微积分迅速发展力学的一般原理逐步确立(动量守恒、活力原理、角动量守恒、达朗贝尔原理、最小作用量原理等等)工业发展提出求解带约束的力学系统的复杂问题2.3经典力学理论体系的发展机械工业的发展1761年英国钟表匠哈里森的钟表“产业革命”伦敦牙买加（9星期）只差5秒2.3经典力学理论体系的发展1768年英国珍妮纺纱机蒸汽机1692年德国的纽可曼1763年俄罗斯

3、的波祖诺夫1782年英国的瓦特梁和杆件的变形(伽利略、伯努利、欧拉等)固体力学的发展弹性力学的发展弹性体的变形(19世纪初《原理》100多年后)原因：工程的推动——桥梁、道路、造船、军械制造对固体变形与破坏机理的了解需求光波传播机理的探讨——弹性波的传播理论2.3经典力学理论体系的发展达朗贝尔约翰•伯努利雅可比•伯努利丹尼尔•伯努利拉格朗日欧拉柯西、纳维、圣维南法国桥梁道路学院乐甫（Love）英国穆斯海列什维列苏联“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其它现象”“自然的一切现象，完全可以根据力学的原理用相似的推理一一演示出来”

4、——《原理》序言2.3经典力学理论体系的发展对经典力学的赞扬：“我希望能够用同样的方法从力学原理推导出自然界的其它许多现象”“在真正的哲学里，所有自然现象的原因都应该用力学用语来思考，依我的意见，我们必须这样做”——惠更斯2.3经典力学理论体系的发展“一切自然科学的最后目的，是把自己变成力学”“只要把自然现象归结为简单的力这件事完成了，并证明了自然现象只能这样来归结，那么科学的任务将就此终结了”——亥姆霍兹2.3经典力学理论体系的发展“我的目标就是要证明如何建造一个力学模型，这个模型在我们思考的无论什么物理现象中，都将满足所要求的条件，在我没有给出一种事物建立起一个

5、力学模型之前，我是永远也不会满足的。如果我能够成功地建立起一个模型，我就能理解它，否则我就不能理解。”——开尔文“未来的物理学真理将不得不在小数点后第六位去寻找”2.3经典力学理论体系的发展迈克尔逊（美国科学家，发明干涉仪）“虽然任何时刻也不能担保，物理学家的未来不会隐藏比过去更令人惊讶的奇迹，但是似乎十分可能，绝大多数重要的基本原理已经牢固地确立起来了；下一步的发展看来主要在于把这些原理认真地应用到我们所注意的种种现象中去。”2.3经典力学理论体系的发展德国物理学家劳厄(1879～1960)：“力学这门学科有什么成就呢？那真是不可胜数啊！……而所有这些结合成一座具

6、有庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽的庙堂……2.3经典力学理论体系的发展牛顿的绝对时空观：“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着”“绝对空间，就其本性而言是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的”2.3经典力学理论体系的发展对经典力学的怀疑：“绝对运动是一个事物从某一绝对的处所向另一绝对处所的移动。”“真正的绝对的静止，是指这一物体在不动的空间的同一部分继续保持不动”2.3经典力学理论体系的发展赫兹(1857～1894)德国物理学家电磁波“一门自然科学是一门这样的科学，它们关于有限的自然领域的命题只能具有相

7、应地有限的有效性；科学并不是一门产生关于自然界总体的世界观或关于事物本性的哲学。”2.3经典力学理论体系的发展马赫“一切质量、一切速度、一切力都是相对的，不存在有关相对的和绝对的任何区别”2.3经典力学理论体系的发展1895年X射线（伦琴）1896年放射性（贝克勒尔）1897年电子（J.J.汤姆生）2.3经典力学理论体系的发展普朗克(德国1900，42岁)《正常光谱辐射能的分布理论》爱因斯坦(瑞士犹太人1905,26岁获博士学位)《论动体的电动力学》（5篇之一）德布罗意(法国1923，31岁)《关于量子理论的研究》（博士论文）2.3经典力学理论体系的发展薛定锷(