毕业论文(牛顿力学和分析力学的比较).doc

2013届本科毕业论文 牛顿力学与分析力学的比较 姓 名： 邢晓增 系 别：物理与电气信息学院 　　　　　专 业： 物理学 学 号： 090311031 指导教师： 李祖海 2013年0月日 II 关键词 II 1 牛顿力学 1 1.1 牛顿力学的概念 1 1.2 牛顿力学的三大定律 1 1.3 牛顿力学的研究对象及适用范围 1 1.4 牛顿力学的推广 1 2 分析力学 2 2.1 分析力学的概念 2 2.2 分析力学的研究对象及应用范围 2 2.3 分析力学的原理 2 2.4 分析力学的地位 2 3 研究方法与物理意义 2 4 牛顿力学与分析力学两种方法的特点比较 2 4.1 牛顿力学与分析力学方法的相同点 2 4.2 牛顿力学与分析力学方法的不同点 2 4.2.1 研究对象 2 4.2.2 基本方程 2 4.2.3 基本物理量 3 5牛顿力学与分析力学方法在处理力学体系平衡问题时的比较 3 6 牛顿力学与分析力学方法在处理力学体系运动问题时的比较 5 6.1 牛顿力学 5 6.2 分析力学 5 结 语 7 参考文献 7 致 谢 7 牛顿力学与分析力学的比较 摘 要 本文先从牛顿力学和分析力学的基本内容出发分别介绍了各自的概念、使用范围和优点，然后通过对力学中的研究对象、基本方程和基本物理量的对比分析，阐明了牛顿力学与分析力学两种方法的特点及联系，两种方法在力学体系运动物体和平衡问题的比较，表明分析力学具有更高的概括性和统一性，它使得经典力学的理论体系更加谨慎。 关键词 牛顿力学；分析力学；牛顿定律；达朗伯原理；哈密顿原理 Elementary Analysis on the Method of Newton’ sMechanics and Analytic Mechanics in Theoretical Mechanics Abstract For comparative analysis of research objects, Basic equation and Basic physical quantities in mechanics, this paper discusses the characteristics and relationship between the Newton’s mechanics and Analytic mechanics to complete two method in the question of balance and kinematics.in the mechanics system , the result show that the method of analytic mechanics is more comprehensive and general ,which make the classical mechanics system more complete. Keywords Theoretical mechanics；Newton’s mechanics；Analytic mechanics’Alembert’s princible；Hamilton principle 0 引言 　　《理论力学》是理论物理中的一门基础理论课。就研究物体的方式，解决问题的方式而言大致分为两部分，即牛顿力学体系与分析力学体系，分析力学是独立于牛顿力学的描述力学世界的体系。牛顿力学又称为矢量力学，此种求解方法对质点和刚体个数少的不甚复杂的力学系统可以得到满意的结果，且直观性比较强；但对于质点和刚体个数较多的复杂的力学系统就会出现约束多，方程多，求解困难的问题，而分析力学恰好解决的这一难题。其巧妙地避免了复杂系统中个质点或刚体之间的众多约束力问题，是求解更便捷，更规范。分析力学在处理复杂系统的力学问题，以及过渡到非力学现象方面的问题比牛顿力学更优越。本文将从以下几个方面比较，在解决理论力学问题时牛顿力学与分析力学方法有何异同点。 牛顿力学是以牛顿运动定律为基础，直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，这就是牛顿力学。 惯性定律、加速度定律、作用反作用定律，是牛顿力学的三大著名定律，是经典力学的基石。目前牛顿的三大力学定律在基础物理与科技实践中仍起着绝对的主导作用。 它以质点为对象，着眼于力的概念，在处理质点系统问题时，须分别考虑各个质点所受的力，然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在且各自守恒，它只