力学的进一步发展.pptVIP

第五章 （1）力学这门在实验和生产实践基础上开辟的新科学，首先要不断扩大和巩固自己的实验基础，并不断把自己的某些分支发展为独立的应用科学，这方面的发展是缓慢而艰巨的，然而是必要的。 5.1 力学实验基础的进一步发展 卡文迪许扭矩实验 请思考:此实验的目的是什么? 这些装置是如何实现其用途的? 卡文迪许扭矩实验简介 　　18世纪末，英国科学家亨利·卡文迪许决定要找出万有引力。他将两边系有小金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来，这个木棒就像哑铃一样。再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方，以产生足够的引力让哑铃转动，并扭转金属线。然后用自制的仪器测量出微小的转动。 　　测量结果惊人的准确，他测出了万有引力恒量的参数，在此基础上卡文迪许计算地球的密度和质量。卡文迪许的计算结果是：地球重66.0×1024公斤，或者说13万亿万亿磅。 由此测得地球密度为5.481（现代值5.517），卡文迪许实验开创了弱力的新时代。 5.2 牛顿以后关于力学基本概念的一些争论 5.3 分析力学发展的基本线索 瓦特 瓦特（1736～1819）世界公认的蒸汽机发明家。 他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特发明、改进的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。 蒸汽机 瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。 1768年他制成了一台单动作蒸汽机（活塞单方向推动做功），这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量只有纽科门机的1／4，动作也更迅速。 1776年这种机器开始在厂矿使用。 至此,瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。 蒸汽机 1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机活塞的运动变为旋转运动。 1782年他发明了大动力的“双动作蒸汽机”并获得专利，并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。 1784年他发明了平行运动连杆机构，解决了双动作蒸汽机的结构问题。 1788年他发明了离心式调速器和节气阀，用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计 蒸汽机的应用 瓦特的一系列重大的发明和改进，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多，而且配套齐全、性能优良、切合实用。瓦特由此博得了第一部现代蒸汽机——高效率瓦特蒸汽机的发明者称号。很快，瓦特蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应用，极大地推动了英国和欧洲的第一次工业革命，使世界进入了所谓的“蒸汽机时代”。瓦特对蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用，直接推动了热力学理论的研究和发展。 瓦特 瓦特还取得了其他一些成就。例如他引入了第一个功率单位：马力；他发明了压容图，用图示的形式表明蒸汽压力如何随汽缸的有效容积而变动，后由于克拉珀龙的工作得以在热力学、热机效率研究中广泛应用；他还发明了复写墨水及其他一些仪器。由于他在科学技术上的贡献，1785年被选为伦敦皇家学会会员； 1806年被授予格拉斯哥大学法学博土头衔；1814年被选为法国科学院外籍院士。 　　1819年8月19日瓦特在伯明翰附近的希斯菲1832年在格拉斯哥市乔治广场还塑造了一座瓦特铜像。 卡文迪许 1731年10月10日，亨利.卡文迪许生于法国的尼斯.他的父亲是英国公爵的后裔,因为他的母亲喜欢法国的气候,才搬到法国居住,所以卡文迪许生于法国.当他两岁的时候,母亲去世.由于早年丧母,使他形成一种过于孤独和羞怯的习性.卡文迪许11岁时,在哈克尼进入纽卡姆博士所办的一所学校读书. 1748----1753年间,卡文迪许在剑桥大学学习,只因为他在毕业前离开了剑桥,所以他没有得到毕业文凭和学位.1753年,他去巴黎留学,主要研究物理学和数学.回国后,在伦敦的一家私人实验室里从事科学研究. 1760年,被选为皇家学会会员.他还是法国科学院的外籍院士. 科里奥利 科里奥利 (Gaspard-Gustave de Coriolis), 1792年5月21日生于法国巴黎。其父为一名军官，曾在法国国王路易十六手下为官。 科里奥利在南锡长大并在此求学。1808年他以在全部考生中入学考试第二名的成绩考入 工艺学校。毕业后进入巴黎桥梁与公路学校继续深造。在著名数学家柯西的推荐下，他于1816年在工艺 学校谋得一份工作，负责辅导数学分析。 傅科 傅科（Jean Bernard Leon Foucault,1819～1868）法国实验物理学家，1819年9月18日生于巴黎。 幼年时即喜欢精巧手工的创制活动