理论力学的主要研究对象是什么?

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理论力学(theoretical mechanics)是研究物体机械运动的基本规律的学科。力学的一个分支。它是一般力学各分支学科的基础。理论力学通常分为三个部分:静力学、运动学与动力学。静力学研究作用于物体上的力系的简化理论及力系平衡条件;

运动学只从几何角度研究物体机械运动特性而不涉及物体的受力;动力学则研究物体机械运动与受力的关系。动力学是理论力学的核心内容。理论力学的研究方法是从一些由经验或实验归纳出的反映客观规律的基本公理或定律出发,

经过数学演绎得出物体机械运动在一般情况下的规律及具体问题中的特征。理论力学中的物体主要指质点、刚体及刚体系,当物体的变形不能忽略时,则成为变形体力学(如材料力学、弹性力学等)的讨论对象。静力学与动力学是工程力学的主要部分。

理论力学建立科学抽象的力学模型(如质点、刚体等)。静力学和动力学都联系运动的物理原因——力,合称为动理学。有些文献把kinetics和dynamics看成同义词而混用,两者都可译为动力学,或把其中之一译为运动力学。此外,把运动学和动力学合并起来,将理论力学分成静力学和动力学两部分。

理论力学依据一些基本概念和反映理想物体运动基本规律的公理、定律作为研究的出发点。例如,静力学可由五条静力学公理演绎而成;动力学是以牛顿运动定律、万有引力定律为研究基础的。理论力学的另一特点是广泛采用数学工具,进行数学演绎,从而导出各种以数学形式表达的普遍定理和结论。

扩展资料:

1、涵盖内容

理论力学所研究的对象(即所采用的力学模型)为质点或质点系时,称为质点力学或质点系力学;如为刚体时,称为刚体力学。

因所研究问题的不同,理论力学又可分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律。运动学研究物体运动的几何性质。动力学研究物体在力作用下的运动规律。 

理论力学的重要分支有振动理论、运动稳定性理论、陀螺仪理论、变质量体力学、刚体系统动力学、自动控制理论等。这些内容,有时总称为一般力学。 理论力学与许多技术学科直接有关,如水力学、材料力学、结构力学、机器与机构理论、外弹道学、飞行力学等,是这些学科的基础。

2、发展简史

力学是最古老的科学之一,它是社会生产和科学实践长期发展的产物。随着古代建筑技术的发展,简单机械的应用,静力学逐渐发展完善。公元前5—前 4世纪,在中国的《墨经》中已有关于水力学的叙述。古希腊的数学家阿基米德(公元前 3世纪)提出了杠杆平衡公式(限于平行力)及重心公式,奠定了静力学基础。

荷兰学者S.斯蒂文(16世纪)解决了非平行力情况下的杠杆问题,发现了力的平行四边形法则。他还提出了著名的“黄金定则”,是虚位移原理的萌芽。这一原理的现代提法是瑞士学者约翰·伯努利于1717年提出的。 

动力学的科学基础以及整个力学的奠定时期在17世纪。意大利物理学家伽利略创立了惯性定律,首次提出了加速度的概念。他应用了运动的合成原理,与静力学中力的平行四边形法则相对应,并把力学建立在科学实验的基础上。

英国物理学家牛顿推广了力的概念,引入质量的概念,总结出机械运动的三定律(1687年),奠定了经典力学的基础。他发现的万有引力定律,是天体力学的基础。以牛顿和德国人G.莱布尼兹所发明的微积分为工具,瑞士数学家L.欧拉系统地研究了质点动力学问题,并奠定了刚体力学的基础。 

理论力学发展的重要阶段是建立了解非自由质点系力学问题的较有效方法。虚位移原理表示质点系平衡的普遍条件。法国数学家 J.达朗贝尔提出的、后来以他本人名字命名的原理,与虚位移原理结合起来,可以得出质点系动力学问题的分析解法,

产生了分析力学。这一工作是由法国数学家J.拉格朗日于 1788年完成的,他推出的运动方程,称为拉格朗日方程,在某些类型的问题中比牛顿方程更便于应用。后来爱尔兰数学家W.哈密顿于19世纪也推出了类似形式的方程。拉格朗日方程和哈密顿方程在动力学的理论性研究中具有重要价值。 

与动力学平行发展,运动学在19世纪也发展了。到19世纪后半叶,运动学已成为理论力学的一个独立部分。 20世纪以来,随着科学技术的发展,逐渐形成了一系列理论力学的新分支;

并与其他学科结合,产生了一些边缘学科,如地质力学、生物力学、爆炸力学、物理力学等。力学模型也越来越多样化。在计算工作中,已广泛采用了电子计算机,解决了过去难以解决的一些力学问题。

参考资料来源:百度百科-理论力学





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大学里力学到底学什么?
答:理论力学是研究物体机械运动基本规律的学科,力学的一个分支。它是普通力学所有分支的基础。理论力学通常分为三个部分:静力学、运动学和动力学。其实理论力学中的物体主要指质点、刚体和刚体系统,当物体的变形不容忽视时,它们就成为变形体力学的讨论对象。静力学和动力学是工程力学的主要组成部分。电动力...

理论力学和材料力学与结构力学之间的内在联系是什么?请高人指点...
答:如分析某台机器的内部受力情况,这里用某条轴来举例,理论力学是从整台机器的工作状态下分析到该条轴所承受力的情况即可.而材料力学则要从该轴的总受力情况开始,逐一分析此轴的各个位置所承受力的情况.总之:理论力学的分析是从总体(由多个部件组成)受力分析到单一部件受力的情况.此时主要的侧重点就根据...

建筑力学与结构力学、理论力学有何区别?
答:二、研究内容不同:1、建筑力学包括理论力学、材料力学、结构力学。主要研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的关系,结构(或构件)的内力、应力、变形的计算方法以及构件强度、刚度和稳定条件,为保证结构(或构件)安全可靠、经济合理提供计算理论依据。2、结构力学:研究对象是由细长杆件构成的体系...

理论力学、分析力学,有什么区别?
答:动力学是以牛顿运动定律、万有引力定律为研究基础的。2、分析力学:主要是虚功原理和达朗伯原理,而前者是分析静力学的基础;前后两者结合,便可得到动力学普遍方程,从而导出分析力学各种系统的动力方程。参考资料来源:百度百科-理论力学 参考资料来源:百度百科-分析力学 ...

大学有哪三大力学
答:材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。材料力学的研究对象主要是棒状材料,如杆、梁、轴等。对于桁架结构的问题在结构力学中讨论,板壳结构的问题在弹性力学中讨论。3、结构力学 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和...

想问一下,材料力学,理论力学,结构力学的学习等有先后嘛?
答:研究多杆件组成的平面结构,理论力学中学会了分析静定结构,而结构力学里很重要的一顶内容就是用材料力学来辅助分析超静定结构。三者之间是由浅入深的关系。材料,结构,弹性力学有一定承接性;其中,材料力学研究单个杆件;结构力学研究由杆件组成的平面结构;弹性力学研究有结构组成的立体实物。

理论力学,材料力学和结构力学有什么区别
答:材料力学:是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。结构力学:是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(...

力学和理论力学有什么联系和不同?
答:(1)、材料力学 材料力学的研究对象主要是棒状材料,如杆、梁、轴等。对于桁架结构的问题在结构力学中讨论,板壳结构的问题在弹性力学中讨论。(2)、理论力学 理论力学依据一些基本概念和反映理想物体运动基本规律的公理、定律作为研究的出发点。例如,静力学可由五条静力学公理演绎而成,动力学是以牛顿...

力学的范围包括哪些
答:上面是基础性内容,下面难度提高(理论力学的范畴):参照系:主要问题是质心系、非惯性系的问题,非惯性系包括参考系有相对于静止参考系的平动加速度、旋转角速度和角加速度。刚体:本质是具有某些特征的非惯性系问题,这里不展开。狭义相对论:引入洛伦兹修正以及自然而然的思维时空观,这里不展开。分析...

理论力学,材料力学,流体力学,弹性力学,结构力学的学习重点??
答:研究对象:包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。结构力学:研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。研究对象:在材料力学的基础上研究杆状构件所组成的结构。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移...