力學(xué)發(fā)展簡史

1、力學(xué)發(fā)展簡史10機(jī)械X班 XXX 學(xué)號(hào):XXX指導(dǎo)老師：* 前言：力學(xué)是一門獨(dú)立的基礎(chǔ)科學(xué)，主要研究能量與力的關(guān)系。它一直貫穿于人類的整個(gè)生命史，它起源于自然萬象。人類早期的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)是力學(xué)最初的起源。人們在建筑、灌溉等勞動(dòng)中使用杠桿、斜面、汲水器具，逐漸積累起對平衡物體受力情況的認(rèn)識(shí)等等 ?？傮w而言，力學(xué)是人類通過對自然萬象的觀察以及推理驗(yàn)證，最后抽象簡化建立的自然科學(xué)，并建立一些力學(xué)模型，如質(zhì)點(diǎn)，剛體，質(zhì)點(diǎn)系以及剛體系等。力學(xué)的不斷發(fā)展，時(shí)至今日，它已經(jīng)具備完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)和體系，并成為機(jī)械工程、土木工程、道路橋梁、航空航天工程、材料工程等的基礎(chǔ)，在人類的實(shí)踐活動(dòng)中無處不在，并且深刻地影響

2、著人類的實(shí)踐活動(dòng)。摘要：在閱讀了相關(guān)的力學(xué)資料后，我對力學(xué)的發(fā)展史有所了解。本文主要對力學(xué)發(fā)展史上的幾個(gè)里程碑進(jìn)行陳述，并講述力學(xué)在發(fā)展和完善的同時(shí)，對人類文明的進(jìn)步所做出的貢獻(xiàn)。很早的時(shí)候，人民就認(rèn)識(shí)到了力學(xué)。古希臘的阿基米德對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統(tǒng)研究，確定它們的基本規(guī)律，初步奠定了靜力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ)。但是對力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，只是在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期以后才逐漸有了正確的認(rèn)識(shí)。 關(guān)鍵詞：力學(xué) 社會(huì)生產(chǎn)力 資本積累 工業(yè)化 原子力學(xué)在閱讀了相關(guān)的史料以后，我認(rèn)為力學(xué)的發(fā)展史可以用五個(gè)階段簡單的概括，分別為：（1）原始力學(xué)階段（2）朦朧力學(xué)階段（3）完整力學(xué)階

3、段（4）理論力學(xué)的形成階段（5）近代力學(xué)發(fā)展階段（1） 原始力學(xué)階段所謂原始力學(xué)階段，主要就是指人類只是簡單的使用力學(xué)，對力學(xué)有一個(gè)淺顯的認(rèn)識(shí)，但并沒有力學(xué)的概念。在這個(gè)階段，人類對力的應(yīng)用只是建立在經(jīng)驗(yàn)上，這些經(jīng)驗(yàn)來源于人類對自然現(xiàn)象長期的觀察和以及生產(chǎn)勞動(dòng)中。比如，人類知道利用桿杠撬起重物，懂得利用圓木的滾動(dòng)作用來移動(dòng)重物，懂得使用石器這一類的比較堅(jiān)固的材料去進(jìn)行生產(chǎn)。人們在建筑、灌溉等勞動(dòng)中使用杠桿、斜面、汲水等器具，逐漸積累起對“力”的認(rèn)識(shí)，為力學(xué)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（2） 朦朧力學(xué)階段顧名思義，在這個(gè)階段，人類對力學(xué)的認(rèn)識(shí)有了發(fā)展，對力學(xué)有一個(gè)概念性的認(rèn)識(shí)，但研究性質(zhì)的東西還是很少，或者

4、說很淺顯。這個(gè)階段應(yīng)該是指歐洲文藝復(fù)興時(shí)代以前的時(shí)間，也就是從第一階段末期到伽利略奠定理論力學(xué)的基礎(chǔ)這段時(shí)間。不得不說我們是很聰明的動(dòng)物，當(dāng)對某種現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)積累到一定程度后，我們能夠比較全面的思考這個(gè)現(xiàn)象，考慮這個(gè)現(xiàn)象的普遍性。15世紀(jì)后半期,歐洲進(jìn)入了文藝復(fù)興時(shí)期，封建制度開始解體，資本主義開始興起，隨著商業(yè)資本、手工業(yè)、航海、和軍事的發(fā)展，力學(xué)也開始迅速發(fā)展起來。這一時(shí)期有哥倫布的環(huán)球航行證實(shí)了地球是圓形的。因此地球、太陽和行星的相互關(guān)系的問題，便提到科學(xué)家的面前，從而推動(dòng)了動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。這一時(shí)期對力學(xué)有巨大貢獻(xiàn)的還有達(dá)·芬奇、斯蒂文、哥白尼。布魯諾等?？偟膩碚f，在這一時(shí)期，靜力

5、學(xué)的基本概念均已被提出來了，可以說發(fā)展得比較完整了，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)在此時(shí)期內(nèi)受到生產(chǎn)的推動(dòng)也開始萌芽。從靜力學(xué)發(fā)展時(shí)期的階段可以看出，一個(gè)科學(xué)理論體系的發(fā)展與多方面的因素有關(guān)。首先與社會(huì)制度有關(guān)，一個(gè)開明的制度是一個(gè)新理論崛起的溫床，再者就是社會(huì)需求，這非常重要，為科學(xué)的發(fā)展提供了動(dòng)力和方向。最早去研究力學(xué)的物理學(xué)家應(yīng)該是古希臘的阿基米德，他對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統(tǒng)研究，確定它們的基本規(guī)律，初步奠定了靜力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ)。阿基米德，偉大的古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理家、力學(xué)家，靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。他從小就喜歡思考，善于思辨。他說過：給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以翹

6、起地球。這是他研究桿杠的體現(xiàn)，使得他深諳桿杠原理，并懂得怎樣將桿杠應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中。另外，通過為國王分辨真假皇冠的事情，讓他發(fā)現(xiàn)了浮力原理。（3） 完整力學(xué)階段這一時(shí)期應(yīng)該是由伽利略奠定動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)起至牛頓完成力學(xué)這門科學(xué)的完整體系止?？梢哉f，在這個(gè)階段中，各種科學(xué)的發(fā)展都是很迅猛的，歸其原因，都應(yīng)該是因?yàn)樯鐣?huì)資本的快速積累所刺激的。礦業(yè)和金屬制造業(yè)的發(fā)展，戰(zhàn)爭推動(dòng)軍火制造業(yè)的發(fā)展，殖民擴(kuò)張對船只動(dòng)力的需求都推動(dòng)了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。偉大的意大利學(xué)者伽利略的工作，開闊了力學(xué)發(fā)展史上的新時(shí)代。他的著作對于動(dòng)力學(xué)的發(fā)展起到了很大的作用。他證明了勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)很多非常重要的性質(zhì)，從而奠定了運(yùn)

7、動(dòng)學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)。他在比薩斜塔的實(shí)驗(yàn)打破了亞里士多德這一所謂的不可置疑的權(quán)威。這一時(shí)期還有德國的開普勒的開普勒三大定律，它比較好的描述了行星繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，成為后來牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的基礎(chǔ)。法國科學(xué)院成員惠更斯創(chuàng)立了物理擺的理論。他還引入伽利略的加速度概念推廣到點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)中去。建立了離心力的概念。在剛體碰撞理論方面和流體阻力問題也有很大的貢獻(xiàn)。變形體力學(xué)中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是在17世紀(jì)下半葉分別在英國和法國由胡克和馬里沃特用實(shí)驗(yàn)完成的。牛頓的出現(xiàn)，給動(dòng)力學(xué)的完整性寫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)，建立了經(jīng)典的完善的動(dòng)力學(xué)體系。從牛頓的故事中，我明白了，在日常生活中，我們要用一雙敏銳的眼睛去撲捉大自然給我們的信息，

8、因?yàn)檎胬砭驮谖覀兩磉?，就比如說牛頓從一個(gè)砸到自己的蘋果想到了萬有引力。（4）理論力學(xué)的形成階段這是力學(xué)發(fā)展的第四個(gè)時(shí)期，這個(gè)階段差不多是從18世紀(jì)一直到今天。19世紀(jì)初期至中葉，因?yàn)槭褂脵C(jī)器而引起的經(jīng)濟(jì)問題，促使“功”的概念的形成?！澳堋钡母拍钜仓饾u在物理學(xué)中、工程學(xué)中普遍形成。這一時(shí)期發(fā)現(xiàn)了能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。在力學(xué)與其他科學(xué)之間架起了橋梁，使力學(xué)在許多方面和理論物理緊密交織在一起。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種科學(xué)成果得到實(shí)際應(yīng)用，科學(xué)方法也逐漸被應(yīng)用到各種工程中去。反過來，社會(huì)的發(fā)展以及工業(yè)的興起也促進(jìn)了力學(xué)的發(fā)展。隨著機(jī)器工業(yè)的發(fā)展，剛體力學(xué)的研究也隨著發(fā)展起來。其中最重的是和回轉(zhuǎn)儀有關(guān)的剛

9、體繞固定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于數(shù)學(xué)分析的方法采用，理論力學(xué)向著建立普遍原理的方向邁進(jìn)，發(fā)展成為分析力學(xué)。由于牛頓建立了理論力學(xué)的完整體系，人們就應(yīng)用這些理論來解決生產(chǎn)實(shí)際問題，有的問題便逐漸發(fā)展成獨(dú)立的專門學(xué)科。以理論力學(xué)為基礎(chǔ)的一些應(yīng)用力學(xué)，如：材料力學(xué)、天體力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等，在此時(shí)期建立了基本理論并解決實(shí)踐中提到的問題，這方面主要發(fā)展為變形體力學(xué)。（5）近代力學(xué)發(fā)展階段這個(gè)階段應(yīng)該是指從19世紀(jì)末至20世紀(jì)，非牛頓力學(xué)在這一時(shí)期發(fā)展起來了。在這個(gè)時(shí)期，最主要的成就是人類走入了原子力學(xué)階段。以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)，出現(xiàn)了大批新的邊緣科學(xué)，越來越多地與其他一系列有關(guān)科學(xué)相結(jié)合。力學(xué)的模

10、型變得越來越復(fù)雜，更多地考慮各種物理因素，這時(shí)的力學(xué)的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，形成一系列新的學(xué)科，如化學(xué)流體力學(xué)、物理力學(xué)、巖土力學(xué)、生物力學(xué)、工程控制等等。愛因斯坦的相對論在牛頓經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上，已在古典力學(xué)的基礎(chǔ)上引起了帶本質(zhì)性的改變，指出了牛頓關(guān)于空間、時(shí)間和質(zhì)量的概念的局限性，從而有可能給一些現(xiàn)象以理論依據(jù)。這些現(xiàn)象是古典力學(xué)所不能解釋的。結(jié)論及感想經(jīng)過幾千年的發(fā)展，力學(xué)已經(jīng)建立起了比較完整的體系，與其它科學(xué)體系的聯(lián)系也越來越緊密，在社會(huì)生活的應(yīng)用也越來越廣泛?？梢哉f，在力學(xué)的整個(gè)發(fā)展過程中，它經(jīng)歷了風(fēng)風(fēng)雨雨。如果說社會(huì)制度沒有變得開明，那么力學(xué)也許不會(huì)出現(xiàn)或者晚上千年才會(huì)出現(xiàn)。因此，科學(xué)的發(fā)展也是需要一個(gè)開明的政治環(huán)境的。在進(jìn)行科學(xué)研究過程中，我們不要固步自封，閉門造車，應(yīng)該要大量的閱讀書籍，對前人的研究深有了解并能加以應(yīng)用，這樣我們才能事半