緒論

一、理論力學(xué)的研究對(duì)象

理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)。

所謂機(jī)械運(yùn)動(dòng),是指物體在空間的相對(duì)位置隨時(shí)間而改變的現(xiàn)象。物體的平衡是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的特殊情況,理論力學(xué)也研究物體的平衡問題。然而,在宇宙中沒有絕對(duì)的平衡,一切平衡都只是相對(duì)的和暫時(shí)的。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界和工程技術(shù)中最常遇到的運(yùn)動(dòng),因而力學(xué)是發(fā)展最早的自然學(xué)科之一,可見力學(xué)的研究具有實(shí)際的意義。

理論力學(xué)所研究的內(nèi)容是以伽利略和牛頓所建立的力學(xué)基本定律為基礎(chǔ)的,屬于經(jīng)典力學(xué)的范疇。近代物理學(xué)的發(fā)展暴露了經(jīng)典力學(xué)的局限性:不適用于速度接近于光速的物體的運(yùn)動(dòng),也不適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。但是,對(duì)于速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體的運(yùn)動(dòng),經(jīng)典力學(xué)并未喪失其重要意義,它具有足夠的精確度。因此,在日常生活和一般的工程技術(shù)問題中,經(jīng)典力學(xué)仍然是研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的既準(zhǔn)確又方便的工具。

二、理論力學(xué)的任務(wù)及其研究內(nèi)容

理論力學(xué)是我國高等工科院校各專業(yè)開設(shè)的一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是各門力學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),并在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

理論力學(xué)課程的任務(wù)是:使學(xué)生掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)(包括平衡)的基本規(guī)律和研究方法。本課程的學(xué)習(xí)可以為后續(xù)課程(如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)等)的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能夠掌握理論力學(xué)的基本概念、基本理論與研究方法,并用以分析、解決一些比較簡單的工程實(shí)際問題,而且能夠提高正確分析問題和解決問題的能力,為今后解決工程實(shí)際問題、從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

本課程包括三部分內(nèi)容:靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。

靜力學(xué):研究力系的簡化以及物體在力系作用下平衡的一般規(guī)律。

運(yùn)動(dòng)學(xué):僅從幾何學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),研究物體的運(yùn)動(dòng)特征,如軌跡、速度和加速度,而不考慮引起物體運(yùn)動(dòng)的原因。

動(dòng)力學(xué):研究物體的運(yùn)動(dòng)與作用于物體上的力之間的關(guān)系。

上述三大部分內(nèi)容既是相互獨(dú)立的,又是相互關(guān)聯(lián)而不可分割的。如靜力學(xué)可認(rèn)為是動(dòng)力學(xué)的特殊情況,但因?yàn)殪o力學(xué)已積累了豐富的內(nèi)容,從而成為相對(duì)獨(dú)立的部分。

三、理論力學(xué)的學(xué)習(xí)方法

理論力學(xué)同其他學(xué)科一樣,都不能離開人類認(rèn)識(shí)世界的客觀規(guī)律。這就是“通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)真理,又通過實(shí)踐而證實(shí)真理和發(fā)展真理”。

由于理論力學(xué)源于以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué),因此,深刻理解和熟練運(yùn)用這些公理、定律、定理是學(xué)好本課程的關(guān)鍵。

這些公理、定律和定理來源于實(shí)踐又服務(wù)于實(shí)踐,有的與日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān),書中的大量例題、習(xí)題也正是這種依賴關(guān)系的再現(xiàn),所以在學(xué)習(xí)本課程的過程中,必須完成足夠數(shù)量的習(xí)題;在深刻理解基本概念、基本理論的基礎(chǔ)上,勤于思考,舉一反三;注意培養(yǎng)邏輯思維能力、抽象化能力、數(shù)學(xué)演繹與運(yùn)算能力?？梢韵嘈?只要注意能力的培養(yǎng),一定會(huì)在本課程的學(xué)習(xí)過程中取得優(yōu)異成績。