拓展阅读：力的概念的起源.doc

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1、力的概念的起源通过下面一些历史材料的综合，就会发现这样的事实：力的概念最初是人类在劳动中通过肌肉紧张的感觉而产生的。后被自然科学家借用而成为物理学的基本概念。力的概念是经过许多力学工作者的琢磨加工，逐渐完善起来的。从力的概念的产生到力的概念逐步明确的过程中，力与碰撞过程始终紧密地连系在一起一、《墨经》对力的认识在公元前480-380之间，中国的墨翟（约公元前478—392）及其子弟所著的《墨经》一书，对运动和力有明确的定义。在力的概念及许多力学知识方面，走在同时代的前列。闪耀着中华民族智慧的光辉。墨家考察了人体对周围环境的作用，看到人们通过肌肉的

2、动作，如举、持、掷、踢、蹬，可以使别的物体发生位置移动，从而总结出肌肉力的概念。《经》第二十一条指出，：“力，刑之所以奋也。”这里“刑”同形，指人体，物体；“奋”，指克服阻抗而运动。奋字在古汉语中的意义是很丰富的，诸如由静到动，由慢到快；由下而上等等都叫做奋。因而墨家的这句话可理解为：力是物体由静而动，由下而上，或由慢到快的原因。这是对力下的一个很正确定义。由于力不易见，而重是显而易见的，人人都能看得到，所以，墨家又以举重为例加以阐明。同条《经说》指出：“力，重之谓。下、与，重奋也。”这里“下”是指物体下坠；“与”是举物向上。意思是说，重是一种力

3、，力和重相当，物体下坠、上举，都是基于重的作用的运动。墨家把力和物体运动的原因联系起来，初步认识到了力可以改变物体的运动状态。在当时，这是对力的概念的很了不起的很重要认识。特别是墨家已把力和重联系起来，把重看成一种力，可以说这是人类对力的最早的理性认识。《经》第一百二十七条的《经说》还指出：“凡重，上弗挈，下弗收，旁弗却，则直下。”即认为自由落体的轨迹必坚直向下。说明墨家对重量产生的力观察研究得十分深入。墨家对阻力、惯性，浮力以及墙体和梁的受力等都有精细的分析。对力的平衡，扛杆、滑轮、轮轴和斜面的力学知识也有深入的理解。二、古代原子论中的碰撞作用

4、观点远在公元前，古原子论奠基人之一伊壁鸠鲁（Epicurus公元前342—270）就正确地提到碰撞：“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与它们碰撞时，它6/6们一定以相等的速度运动。”用今天的观点来看，这里所说的碰撞显然有着力的含义。德谟克利特（Democritus，公元前460-370）是一个很博学的人。他到过巴比伦、波斯、埃及、印度和埃塞俄比亚。在他的原子论中包含着这样的一种思想：原子在本质上都是相同的，它们之间的作用是通过碰撞、挤压而传递的。亚里士多德（Aristoteles，公元前384-322）认为物体的运动只有在外界的不断作用下才能

5、产生，也就是说，他认为力是产生运动的原因。但这种说法解释不了抛射运动，于是出现了冲力说。三、冲力说的概念冲力说的早期代表是六世纪亚历山大的一个学者，名叫约翰·斐劳波诺斯（JohnPhilonos），所谓冲力，就是和物体运动具有同一方向的动力。物体运动速度越大，物体得到的冲力就越大。很显然，这里所说的“冲”就有碰撞的含意，冲力其实就是一瞬间的碰撞力。正是由于冲力说把力与碰撞联系起来，才使得力的概念向着正确的道路前进。斐劳波诺斯认为上帝创世之初就赋予天体一种“冲力”，即一种不随时间消逝的动力。这种动力可以维持物体永远运动下去。因此，运动的物体一般并不

6、需要经常有个推动者和它接触，直到这种冲力耗尽为止。1327年，任巴黎大学校长的琼．比里当（JeanBuridan）也是冲力说的拥护者。他持有这种观点：在运动的物体上存在一种冲力，天体正是由于冲力而运动的。只是由于天空中没有空气阻力，冲力作用不会减退，所以天体就一直运动下去，从而否定天神推动天体运转。四、碰撞过程的研究碰撞问题是17世纪力学中心问题之一。随着对碰撞过程研究的不断深入，力的定义也日趋完善。1．伽俐略对碰撞的研究冲力说对伽俐略（Galilea）的影响很大，他本人早期就是冲力说的信奉者。他通过对落体运动的研究，提出了如下想法：唯有重量才是

7、物体产生运动或变化的原因。伽利略关于碰撞的论述保留在《新科学对话》的草稿上，对话原稿的第六天内容《碰撞的力》后来发表于1718年。从这本著作中可以了解到伽利略已经把碰撞和力联系起来，并作过了各种努力，想把碰撞问题以某种数学形式加以6/6归纳，但没有完全获得成功。伽利略曾经用天平观测过下落水柱的冲击力，他认为冲击力与物体质量以及它下落中获得的速度有关。并试图确定碰撞过程中冲击力的作用与质量和速度的关系。2．笛卡儿的碰撞理论笛卡儿（R·Descartes）就比伽俐略更进了一步，特别值得强调的是，他提出过这样两条原理：a.用反复给予的小冲击来代替作用于

8、落体上的重力；b.一旦开始运动的物体，只要没有受到妨碍，就会不断地继续运动下去。很明显，从笛卡儿所用的＂冲击＂、＂妨碍＂两词来分析，他已