理論力學(xué)(馮維明)課后答案
理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的學(xué)科。以下是由陽光網(wǎng)小編整理關(guān)于理論力學(xué)(馮維明)課后答案下載地址，希望大家喜歡!
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理論力學(xué)總述
理論力學(xué)是大部分工程技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)，也稱經(jīng)典力學(xué)。其理論基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律。20世紀(jì)初建立起來的量子力學(xué)和相對(duì)論，表明牛頓力學(xué)所表述的是相對(duì)論力學(xué)在物體速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)的極限情況，也是量子力學(xué)在量子數(shù)為無限大時(shí)的極限情況。對(duì)于速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，包括超音速噴氣飛機(jī)及宇宙飛行器的運(yùn)動(dòng)，都可以用經(jīng)典力學(xué)進(jìn)行分析。
理論力學(xué)從變分法出發(fā)，最早由拉格朗日《分析力學(xué)》作為開端，引出拉格朗日力學(xué)體系、哈密頓力學(xué)體系、哈密頓-雅克比理論等，是理論物理學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科。哈密頓方法是量子力學(xué)中的正則量子化的起點(diǎn)，拉格朗日方法是量子力學(xué)中路徑積分量子化的起點(diǎn)。
理論力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史
力學(xué)是最古老的科學(xué)之一，它是社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)踐長(zhǎng)期發(fā)展的產(chǎn)物。隨著古代建筑技術(shù)的發(fā)展，簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用，靜力學(xué)逐漸發(fā)展完善。公元前5—前 4世紀(jì)，在中國(guó)的《墨經(jīng)》中已有關(guān)于水力學(xué)的敘述。古希臘的數(shù)學(xué)家阿基米德(公元前 3世紀(jì))提出了杠桿平衡公式(限于平行力)及重心公式，奠定了靜力學(xué)基礎(chǔ)。荷蘭學(xué)者S.斯蒂文(16世紀(jì))解決了非平行力情況下的杠桿問題，發(fā)現(xiàn)了力的`平行四邊形法則。他還提出了著名的“黃金定則”，是虛位移原理的萌芽。這一原理的現(xiàn)代提法是瑞士學(xué)者約翰·伯努利于1717年提出的。
動(dòng)力學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)以及整個(gè)力學(xué)的奠定時(shí)期在17世紀(jì)。意大利物理學(xué)家伽利略創(chuàng)立了慣性定律，首次提出了加速度的概念。他應(yīng)用了運(yùn)動(dòng)的合成原理，與靜力學(xué)中力的平行四邊形法則相對(duì)應(yīng)，并把力學(xué)建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。英國(guó)物理學(xué)家牛頓推廣了力的概念，引入質(zhì)量的概念，總結(jié)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的三定律(1687年)，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。他發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，是天體力學(xué)的基礎(chǔ)。以牛頓和德國(guó)人G.萊布尼茲所發(fā)明的微積分為工具，瑞士數(shù)學(xué)家L.歐拉系統(tǒng)地研究了質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題，并奠定了剛體力學(xué)的基礎(chǔ)。
理論力學(xué)發(fā)展的重要階段是建立了解非自由質(zhì)點(diǎn)系力學(xué)問題的較有效方法。虛位移原理表示質(zhì)點(diǎn)系平衡的普遍條件。法國(guó)數(shù)學(xué)家 J.達(dá)朗貝爾提出的、后來以他本人名字命名的原理，與虛位移原理結(jié)合起來，可以得出質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)問題的分析解法，產(chǎn)生了分析力學(xué)。這一工作是由法國(guó)數(shù)學(xué)家J.拉格朗日于 1788年完成的，他推出的運(yùn)動(dòng)方程，稱為拉格朗日方程，在某些類型的問題中比牛頓方程更便于應(yīng)用。后來愛爾蘭數(shù)學(xué)家W.哈密頓于19世紀(jì)也推出了類似形式的方程。拉格朗日方程和哈密頓方程在動(dòng)力學(xué)的理論性研究中具有重要價(jià)值。
與動(dòng)力學(xué)平行發(fā)展，運(yùn)動(dòng)學(xué)在19世紀(jì)也發(fā)展了。到19世紀(jì)后半葉，運(yùn)動(dòng)學(xué)已成為理論力學(xué)的一個(gè)獨(dú)立部分。
20世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸形成了一系列理論力學(xué)的新分支;并與其他學(xué)科結(jié)合，產(chǎn)生了一些邊緣學(xué)科，如地質(zhì)力學(xué)、生物力學(xué)、爆炸力學(xué)、物理力學(xué)等。力學(xué)模型也越來越多樣化。在計(jì)算工作中，已廣泛采用了電子計(jì)算機(jī)，解決了過去難以解決的一些力學(xué)問題。
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