1、力学力学我们周围世界物体的位置往往处于变动之中。物体位置的变动称为 机械运动 。力学,正是研究机械运动基本规律的学科。 力学,是最古老的学科之一。力学,是最古老的学科之一。 据史书记载,中国的墨翟(公元前据史书记载,中国的墨翟(公元前478? 392?)在)在 墨经墨经 里已对力和里已对力和运动下过定义,而且对杠杆的平衡有运动下过定义,而且对杠杆的平衡有了理论的叙述。了理论的叙述。 古希腊的亚里士多德(公元前古希腊的亚里士多德(公元前 384322)和阿基米德(公元前)和阿基米德(公元前 287? 212)也提出了杠杆的平衡理论及浮力定)也提出了杠杆的平衡理论及浮力定律。律。 从十六世纪开始,
2、由于生产、航海以及军事从十六世纪开始,由于生产、航海以及军事上的需要,力学获得了很大的发展。上的需要,力学获得了很大的发展。 意大利的达意大利的达 .芬奇芬奇 (1452 1519),多才多艺,多才多艺,他提出了力矩的概念,发现了力的平行四边他提出了力矩的概念,发现了力的平行四边形形 定则,他还设计和制做出最早的飞行器。定则,他还设计和制做出最早的飞行器。 最具代表性的理论是哥白尼(最具代表性的理论是哥白尼( 1473 1543)的日心说。的日心说。 开普勒在日心说基础上提出的行星三大运动开普勒在日心说基础上提出的行星三大运动定律定律 伽里略(伽里略( 1564 1642)引入了加速度的概念)
3、引入了加速度的概念,给出了自由落体的运动规律,等等。,给出了自由落体的运动规律,等等。 牛顿(牛顿( 1642 1727)在总结前人科学成果的)在总结前人科学成果的基础上,提出了三大运动定律和万有引力定律基础上,提出了三大运动定律和万有引力定律,奠定了经典力学的基础,同时他还建立了微,奠定了经典力学的基础,同时他还建立了微积分学,在力学和数学上都取得了辉煌的成就积分学,在力学和数学上都取得了辉煌的成就。 欧拉(欧拉( 1707 1783)提出了刚体理论。)提出了刚体理论。 伯努利伯努利 (1700 1782)、拉格朗日(、拉格朗日( 1736 1813)及哈密顿)及哈密顿 (1805 1865
4、)等人,提出了与牛顿等人,提出了与牛顿定律等价的另一些力学原理,如流体力学定律等价的另一些力学原理,如流体力学 , 使使力学成为结构严谨、完整的理论体系。力学成为结构严谨、完整的理论体系。 理想流体的稳定流动理想流体的稳定流动流体:是气体和液体的总称,是具有流动性的连续介质。流体特点:具有流动性,即内部各部分之间极易发生相对运动。流体力学:是研究流体流动规律以及它们与固体之间的相互作用规律的学科。流体静力学主要结论流体静力学主要结论:( 1)流体静压力的方向永远沿着作用面的内法)流体静压力的方向永远沿着作用面的内法线方向;线方向;( 2)静止流体中任一点压强)静止流体中任一点压强 p的大小,在
5、各个方的大小,在各个方向上都是相等的;向上都是相等的;( 3)基本方程:)基本方程: p=p0+g ( h0h) = p0+gh ( 4)在静止平衡的流体中,当流体表面压强增)在静止平衡的流体中,当流体表面压强增大时,它能够大小不变的传递到流体内部各点大时,它能够大小不变的传递到流体内部各点。流体静力学基本方程的符号p0 h0 p hh1 理想流体的稳定流动理想流体理想流体 :完全不可压缩且没有黏滞性的流体。定义中的两种假设:( 1)理想流体的密度为常数;( 2)忽略了实际流体的黏滞性,如酒精和汽油。一般情况下,密度不发生明显变化的气体、粘滞性小的流体均可看成理想流体质点、点电荷、单摆、理想气体定常流动定常流动 :流体质点流经空间各点的速度不随时间变化的流动,也称为稳定流动或稳恒流动。这也是一种理想化的流动方式。理想化模型:质点、点电荷、单摆、理想气体如何描述流体运动?如何描述流体运动?N SMagnetic field lineElectric field line流线 :在流体中,对某一时刻,取一曲线,使得其上各点的速度方向都沿着该曲线的切线方向,则这根曲线称为流线。流管:流体中许多流线围成的管子。流管内的流体不能穿过管壁流出管外,反之管外的流体也不能穿过管壁流入管内。