绪论

一、理论力学的研究对象

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。

所谓机械运动,是指物体在空间的相对位置随时间而改变的现象。物体的平衡是机械运动的特殊情况,理论力学也研究物体的平衡问题。然而,在宇宙中没有绝对的平衡,一切平衡都只是相对的和暂时的。

机械运动是自然界和工程技术中最常遇到的运动,因而力学是发展最早的自然学科之一,可见力学的研究具有实际的意义。

理论力学所研究的内容是以伽利略和牛顿所建立的力学基本定律为基础的,属于经典力学的范畴。近代物理学的发展暴露了经典力学的局限性:不适用于速度接近于光速的物体的运动,也不适用于微观粒子的运动。但是,对于速度远小于光速的宏观物体的运动,经典力学并未丧失其重要意义,它具有足够的精确度。因此,在日常生活和一般的工程技术问题中,经典力学仍然是研究机械运动的既准确又方便的工具。

二、理论力学的任务及其研究内容

理论力学是我国高等工科院校各专业开设的一门理论性较强的专业基础课。它是各门力学学科的基础,并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。

理论力学课程的任务是:使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法。本课程的学习可以为后续课程(如材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学、钢结构等)的学习打下必要的基础。通过本课程的学习,学生不仅能够掌握理论力学的基本概念、基本理论与研究方法,并用以分析、解决一些比较简单的工程实际问题,而且能够提高正确分析问题和解决问题的能力,为今后解决工程实际问题、从事科学研究打下良好的基础。

本课程包括三部分内容:静力学、运动学和动力学。

静力学:研究力系的简化以及物体在力系作用下平衡的一般规律。

运动学:仅从几何学观点出发,研究物体的运动特征,如轨迹、速度和加速度,而不考虑引起物体运动的原因。

动力学:研究物体的运动与作用于物体上的力之间的关系。

上述三大部分内容既是相互独立的,又是相互关联而不可分割的。如静力学可认为是动力学的特殊情况,但因为静力学已积累了丰富的内容,从而成为相对独立的部分。

三、理论力学的学习方法

理论力学同其他学科一样,都不能离开人类认识世界的客观规律。这就是“通过实践发现真理,又通过实践而证实真理和发展真理”。

由于理论力学源于以牛顿定律为基础的经典力学,因此,深刻理解和熟练运用这些公理、定律、定理是学好本课程的关键。

这些公理、定律和定理来源于实践又服务于实践,有的与日常生活和生产实践密切相关,书中的大量例题、习题也正是这种依赖关系的再现,所以在学习本课程的过程中,必须完成足够数量的习题;在深刻理解基本概念、基本理论的基础上,勤于思考,举一反三;注意培养逻辑思维能力、抽象化能力、数学演绎与运算能力。可以相信,只要注意能力的培养,一定会在本课程的学习过程中取得优异成绩。