西北师范大学：理论力学电子教案绪论.doc

PAGE PAGE 3 绪 论 一、理论力学的研究对象 理论力学：是研究物体机械运动一般规律的一门学科。 机械运动：是指物体在空间的位置随时间的变化。 理论力学的研究对象： 质点系和刚体，低速宏观物体，属古典力学范畴 二、理论力学的研究内容、方法与目的 1、理论力学的研究内容 静力学： 研究物体的平衡规律，及力的一般性合成法则。 运动学： 研究物体运动的几何性质，不涉及引起物体运动的原因。 动力学： 研究物体运动与受力之间的关系。 实践 实践 抽象综合 公理理理 数学演绎 逻辑推理 应用 定理、结论 几点说明： (1)由抽象化,得到质点和刚体等力学模型. (2)数学推理中我们应用高数的微积分、微分方程等理论。 3、理论力学的学习目的与任务: (1)学习质点系和刚体机械运动的一般规律，为后续课程打下坚实基础。 (2)能应用所学理论，解决一些较简单的实际问题。 (3)培养辨证唯物主义的世界观,提高分析问题解决问题的能力. 如: 人在水平面上行走,脚与地面间的摩擦力做功如何计算? v 4. 理论力学是一门理论性较强的技术基础课。 三、学习理论力学的几点注意： 1、理论联系实际。 2、培养科学的逻辑思维方法。 3、注意表达式中的物理意义。 4、认真对待作业。 5、学习方法 （1）作听课笔记 （2）及时复习，温故而知新。 6、学习态度：认真、务实 四、理论力学的发展史 1、理论力学基础建立时期 早在(公元前287-212)古希腊阿基米德著的《论比重》就奠定了静力学基础，我国的墨翟（公元前468-382）所著的《墨经》是最早记述有关力学理论的著作。 意大利的达芬奇(1452-1519)研究滑动摩擦、平衡、力矩。 波兰的哥白尼(1473-1543)创立宇宙“日心说”。 德国的开普勒(1571-1630)提出行星运动三定律。 意大利的伽利略(1564-01642)自由落体规律、惯性定律及加速度的概念。 英国伟大科学家牛顿(1643-1727)在1687年版的《自然哲学的数学原理》一书总其大成，提出动力学的三个基本定律，万有引力定律，天体力学等，是力学奠基人。 2、理论力学的发展期 瑞士的伯努利(1667-1748)虚位移原理。 瑞士的欧拉(1707-1783)著出《力学》用微分方程研究。 法国达朗伯(1717-1785)名著《动力学专论》达朗伯原理。 法国拉格朗日(1736-1813)提出第二类拉格朗日方程。 英国数学物理学家哈密顿（1805-1865）提出哈密顿原理。 3、理论力学的现代问题 物理学家爱因斯坦（1879-1955）创立了相对论力学，为力学学科的发展作出了划时代的贡献。 力学学科极其广泛地与数学、物理、化学、天文、地学、生物等基础学科和几乎所有的工程学科相交叉、渗透，形成了大量的新兴交叉学科，使力学学科保持着旺盛的生命力。 近年来在分析力学、运动稳定性理论、非线性振动、陀螺理论等方面有了很大的发展。我国力学家如钱学森、周培源、钱伟长等也作出了突出贡献。美国刚刚研制出的10倍音速的飞机就是根据钱学森在上个世纪50年代提出的理论研发的。 四、理论力学与基础力学。 实例：1999年1月4日，我国重庆市綦江县虹桥发生垮塌事故，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。 高等力学问题损伤积累与结构寿命，与跑步的次数有关。 1、《理论力学》上、下册，郭士望，1982，高等教育出版社 2、《理论力学基础教程》胡慧玲等，1986，高等教育出版社 3、《力学》上、下册，梁昆森，1979，人民教育出版社 4、《经典力学》金尚年，1987，复旦大学出版社 5、《伯克利物理学教程》第一卷力学，基特尔等著，1979，科学出版社 6、《经典力学》（第二版），［美］ H．戈德斯坦著，1986，科学出版社