山东大学通识教育核心课程力学发展简史以及对现代科技的贡献提起.pptVIP

山东大学通识教育核心课程 力学发展简史以及对现代科技的贡献 提起世界著名科学家，我们能想到谁能？ 牛顿、伽利略、开普勒、爱因斯塔、… 发明家 牛顿、伽利略、开普勒是不折不扣的力学家 中国最著名的科学家又是谁能？ 无一例外都会想到“三钱”，即： 钱学森、钱伟长和钱三强 钱学森、钱伟长也是不折不扣的力学家 瓦特、爱迪生… 还有 首先由于近代科学的发展端于牛顿（Newton）对力学定律 的阐明，牛顿在建立经典力学过程中创造的现代科学方法论不仅 奠定了科学大厦的基础，而且始终贯穿着整个自然科学。指导各 门自然科学的发展。 其次由于力学又是众多应用科学尤其工程科学的基础，他是 人类改造自然的工具。当代许多重要工程技术，如 航天航空 土木工程 机械工程 海洋工程 力学基础 生物工程 医学工程 农业工程 化学工程 体育运动 不仅如此，力学的定量建模方法还广泛应用到经济、金融和管理等其他领域。 因此，力学已从一门基础学科发展成以工程技术为背景的应用基础学科，当今几乎所有的工程技术领域都离不开力学，它已渗透到工程技术的各个领域。 力学是自然科学中最古老的一门学科，也是自然科学中运用定量分析工具——数学最多、最深的一门学科。 以至于我们常说： 著名现代力学奠基人牛顿在1687年编著的《自然哲学的数学原理》对上述问题做了最好诠释。 工程问题研究到最后常常是力学问题； 力学问题研究到最后常常是数学问题； 数学问题研究到最后常常是哲学问题； 大家对“力”并不陌生，我们生活中天天都与“力”打交道，那位 同学能说出与“力”有关的词语？ 这似乎并不难，汉语词典中有关“力”的词条达700多个 工程中的称谓：作用力、力矩、力臂、集中力、力偶； 虚拟的称谓：力所能及、力不从心、声嘶力竭、力透纸背； 近几年还出现现代名词“给力”等 1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》中给出了“力”的严格 科学定义：刚体质量和加速度的乘积，这个正确概念的引进为物 理学乃至整个自然科学奠定了理论基础。在国际单位制中，力学 家用“N（牛）”作为力的单位符号，以纪念这位伟大的先驱。 力学发展史 力学发展史就是人类科学的诞生史。从总的发展趋势来看牛顿运动定律的建立是一个界限标志。 牛顿运动定律建立之前（公元16世纪之前）： 力学的研究主要是积累经验，并在理论和实验中不断修正力学的概念。从时间上可分为两个时期： 1.远古时期：（从远古到公元5世纪 ） 人类对力的平衡、浮力和运动有了初步了解。其代表人物古希腊杰出的数学和力学奠基人阿基米德，他对浮力定律和杠杆平衡原理做出了重要贡献。 阿基米德（公元前287～212年） 阿基米德经过反复地观察、实验和计算，终于确立了杠杆的平衡定律。就是，“力臂和力（重量）成反比例，他有句名言:“给我一小块放杠杆的支点，我就能将地球挪动。” 他发现了浮力定律，帮着国王识别出了金王冠的真假。 不过我仍然感觉有点像传奇 2. 中世纪：从公元6世纪到16世纪 对力、运动以及它们之间的关系认识有了进展。在这段时间内，中国的科学技术水平总体上处于世界领先地位。 代表人物宋应星（公元1587—约1666年），著有《天工开物》，此书几乎论述了工农业所有部门的技术，反映了我国当时具有世界先进水平的许多生产技术和经验，对研究明代的科学技术和社会生产具有很高的价值，被欧洲学者称为“技术的百科全书”。 在力学知识中有大量关于力、速度等的描述，但始终没有“加速度”的提炼，因此，在明末宋应星的《天工开物》之后，中国古代的经验力学也宣告终结。 牛顿运动定律建立之后（公元17世纪以后）： 力学的发展进入现代科学时期。主要分为如下四个阶段： 1.从17世纪处到18世纪末，在伽利略建立的加速度概念的基础上，牛顿建立了经典力学并不断得到完善。 2.从19世纪，力学的各个分支建立，特别是在1832年和1845年纳维（Navier）和斯托克（Stokes）等提出了固体力学和流体力学的基本方程后，力学脱离物理学而独立成为一门独立学科； 3.从1900年到1960年，近代力学诞生，并与工程技术关系密切。这段时间新的工程技术发展较快，原先主要靠经验的办法跟不上时代了，这就产生了应用力学这门学科，但当时计算工具落后，解决具体工程问题主要靠实验验证； 4.1960年以后是现代力学阶段，由于计算机技术的快速发展，使原来复杂的力学计算成为可能，用力学理论和数值模拟计算解决工程设计问题成为主要途径。 力学发展史是人类从经验技术上升到科学研究的发展史 一说起万有引力，人们总想起牛顿，说是在果园看