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理论力学在实际中的应用

简要：本文首先阐述理论力学的发展简要历史和主要研究内容,然后联合现实,

列举理论力学的应用和相关科学的联系。

关键词：力的平衡、力的合成、动量定理、建筑结构

abstract:Thisarticlefirstelaboratesthetheoreticalmechanics

developmentbriefhistoryandthemainresearchcontent,Thenunion

reality,Enumeratesthetheoreticalmechanicstheapplicationandthe

correlationsciencerelation.

keywords：Strengthbalance、Strengthsynthesis、Momentumtheorem、

Constructionstructure

一、理论力学研究内容及发展简史

理论力学是一门理论性较强的技术基础课，随着科学技术的发展，工业中许多

课程均以理论力学为基础。本课程的理论和方法对于解决现代工程问题具有重

要意义。

静力学：基本公理，约束与约束力，平面任意力系的简化与平衡，物体系

的平衡，平面简单桁架内力计算方法，静定与超静定的概念，空间力系的简化

与平衡，滑动摩擦与滚动摩擦。

运动学：点的运动合成，科氏加速度，刚体平面运动的速度分析方法，刚体

平面运动的加速度分析方法。

动力学：基本概念，动量定理，质心运动定理，刚体对于定点的动量矩定

理，刚体对于质心的动量矩定理，刚体平面运动微分方程，动能、势能、动能

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定理，达朗贝尔原理，虚位移原理及其在静力分析中的应用。单自由度系统振

动方程与振动特征量。

理论力学主要研究：质点、质点组、刚体。理论力学跟普通力学的不同点

是逻辑推理、数学演绎更强。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体

机械运动的基本规律和研究方法，为学习有关的后继课程打好必要的基础，为

将来学习和掌握新的科学技术创造条件：使学生初步学会应用理论力学的理论

和方法分析、解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的特点，培养学生研

究工程实际问题的能力。

学习理论力学将为一些后续课程以及解决工程实际问题打下一定的理论基础。

学生通过本课程的学习应对质点、质点系和刚体的机械运动规律有较系统全面

的了解。掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用。

二、理论力学的发展简史

奠基时期牛顿的《自然哲学的数学原理》一书可看作是理论力学的

第一部著作。从牛顿三定律出发可演绎出力学运动的全部主要性质。另一位理

论力学先驱是瑞士的雅各布第一·伯努利，他最早从事变形体力学的研究，推

导出沿长度受任意载荷的弦的平衡方程。通过实验，他发现弦的伸长和张力并

不满足线性的胡克定律，并且认为线性关系不能作为物性的普遍规律。

法国科学家达朗贝尔于1743年提出：理论力学首先必须象几何学

那样建立在显然正确的公理上；其次，力学的结论都应有数学证明。这便是理

论力学的框架。

1788年法国科学家拉格朗日创立了分析力学，其中许多内容是符

合达朗贝尔框架的；其后经过相当长的时间，变形体力学的一些基本概念，如

应力、应变等逐渐建立起来；1822年法国柯西提出的接触力可用应力矢量表达

的“应力原理”，一直是连续介质力学的最基本的假定；1894年芬格建立了超