成為一門科學。
此後。力學的研究物件由單個的自由質點,轉向受約束的質點和受約束的質點系。這方面的標誌是達朗貝爾提出的達朗貝爾原理。和拉格朗日建立的分析力學。其後,尤拉又進一步把牛頓運動定律用於剛體和理想流體的運動方程,這看作是連續介質力學的開端。
運動定律和物性定律這兩者的結合,促使彈性固體力學基本理論和粘性流體力學基本理論孿生於世,在這方面作出貢獻的是納維、柯西、泊松、斯托克斯等人。彈性力學和流體力學基本方程的建立,使得力學逐漸脫離物理學而成為獨立學科。
從牛頓到漢密爾頓的理論體系組成了物理學中的經典力學。在彈性和流體基本方程建立後,所給出的方程一時難於求解,工程技術中許多應用力學問題還須依靠經驗或半經驗的方法解決。這使得19世紀後半葉。在材料力學、結構力學同彈性力學之間,水力學和水動力學之間一直存在著風格上的顯著差別。20世紀初,隨著新的數學理論和方法的出現,力學研究又蓬勃發展起來,創立了許多新的理論,同時也解決了工程技術中大量的關鍵性問題,如航空工程中的聲障問題和航天工程中的熱障問題等。
這時的先導者是普朗特和卡門,他們在力學研究工作中善於從複雜的現象中洞察事物本質,又能尋找合適的解決問題的數學途徑,逐漸形成一套特有的方法。從20世紀60年代起。計算機的應用日益廣泛,力學無論在應用上或理論上都有了新的進展。
力學在中國的發展經歷了一個特殊的過程。與古希臘幾乎同時,中國古代對平衡和簡單的運動形式就已具備相當水平的力學知識。所不同的是未建立起像阿基米德那樣的理論系統。到明末清初,中國科學技術已顯著落後於歐洲。
重要著作
《自然哲學的數學原理》(又譯《自然哲學之數學原理》,拉丁文:philosatica),是英國偉大的科學家艾薩克。牛頓的代表作。成書於1687年。
簡介
《自然哲學的數學原理》是第一次科學革命的集大成之作,被認為是古往今來最偉大的科學著作,它在物理學、數學、天文學和哲學等領域產生了巨大影響。在寫作方式上,牛頓遵循古希臘的公理化模式,從定義、定律(公理)出發,匯出命題;對具體的問題(如月球的運動)。他把從理論匯出的結果和觀察結果相比較。全書共分五部分,首先“定義”。這一部分給出了物質的量、時間、空間、向心力等的定義。第二部分是“公理或運動的定律”,包括著名的運動三定律。接下來的內容分為三卷。前兩卷的標題一樣。都是“論物體的運動”。第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運動,許多命題涉及已知力解定受力物體的運動狀態(軌道、速度、運動時間等),以及由物體的運動狀態確定所受的力。第二卷研究在阻力給定的情況下物體的運動、流體力學以及波動理論。壓卷之作的第三卷是標題是“論宇宙的系統”。由第一卷的結果及天文觀測牛頓匯出了萬有引力定律,並由此研究地球的形狀,解釋海洋的潮汐,探究月球的運動,確定彗星的軌道。本卷中的“研究哲學的規則”及“總釋”對哲學和神學影響很大。
目錄
序言
定義
運動的公理或定律
第一編物體的運動
第1章初量與終量的比值方法,由此可以證明下述命題
第2章向心力的確定
第3章物體在偏心的圓錐曲線上的運動
第4章由已知焦點求橢圓;拋物線和雙曲線的軌道
第5章焦點未知時怎樣求軌道
第6章怎樣求已知軌道上的運動
第7章物體的直線上升或下降