251 物理力
代表物
1.阿基米德
古希腊阿基米德杠杆平衡、物体重位置、物体水受浮力等系统研究,确定它基本规律,初步奠定静力即平衡理论基础。
.伽利略
伽利略实验研究理论分析基础,早阐明由落体运规律,提加速度概念。
.牛顿
牛顿继承展研究果(特别普勒星运三定律),提物体运三定律。
4.阿尔伯特.爱因斯坦
相论创建,牛顿力诸问题进整改、修复完善,启物理新纪元。力合与分解公式
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1.直线力合向:f=f1+f,反向:f=f1-f(f1>f)
.互角度力合:
f=(f1+f+f1fcosa)1/(余弦定理)f1⊥f:f=(f1+f)1/
.合力范围:|f1-f|≤f≤|f1+f|
4.力正交分解:f=fcosβ,fy=fsinβ(β合力与轴间夹角tgβ=fy/f)
注:
(1)力(矢量)合与分解遵循平四边形定则;
()合力与分力关系等效替代关系,合力替代分力共,反立;
()除公式法外。图法求解,此选择标度。严格图;
(4)f1与f值定,f1与f夹角(a角)越。合力越;
(5)直线力合,沿直线取正方向,正负号表示力方向,化简代数运算。展趋势
(1)固体力
经典连续介质力将被突破。新力模型体系,将概括某宏观力敏感细观微观因素,及因素演化,使复合材料(包括陶瓷、聚合物金属)强化、韧化功化立足科认识。
固体力将融汇力-热-电-磁等效应。机械力与热、电、磁等效应相互转化控制,目限测量控制元件,效应结合孕育极途新机。近数百层叠合膜“摩厦”式微电元器件。已迫切求类力-热-电耦合效应做深入研究。“mechronics”代表微机械、微工艺、微控制等方展,将极推力-热-电-磁耦合效应研究。
()流体力
今,航飞机新代超声速民航机功研制将首先取决流体力进展。关高温空气力必须放弃原先热力平衡假定。吸气式机h,o超声速流状态混合、点火等,理论实践未解决难题。超声速流边界层控制、减阻及降噪控制等带系列新问题。
()般力
般力近已始进入物体运问题研究,研究物走、奔跑及跳跃力问题。宏观范围内物体进研究,已经带新结果。亿万物进化结果,确优化运机赋与存物。其进步研究,提供物进化方向理性认识。类进步提高某机构或机械性提供方向性指导。几方问题应给予充分重视:(1)固体非平衡/逆热力理论;()塑性与强度统计理论;()原乃至电层次系统(原键,位错,空位等缺陷)力理论。深入进研究,应充分利与计算机模拟(分力)代宏、细、微观实验与观测技术。工科离力。工科基础课,设力课程:理论力,假设物体变形。传统数物理方法研究切质点,物体运。静力力原理,机械原理理论基础。材料力。传统方法研究物体各载荷,包括静力,静扭矩,静弯矩,振,碰撞等,机械零部件装配设计,机械加工理论基础。流体力,研究切流体容器、管运规律力特性,液压、气、热分析理论基础。分析力,使计算数方法分析力限元素法,受力象拆解限元素,每元素进受力分析,通联立偏微分方程组,泛函求解,计算每元素,每节点应力应变。联立方程组化刚度矩阵由度组矩阵方程。
(4)物力
今物力展正经历深刻变化。命科与包括力内基础工程科交叉、融合目已愈愈今命科研究热点,力科新长点。基础研究逐步精细化及定量化,量数据积累求模型化及数化,物力研究辟新武。代分细胞物既提量新课题,带许新工具,推物力由宏观向微(细)观深入、并强调宏-微(细)观相结合。实际应断涌,催解决与应相关工程技术问题目标新物工程。新物工程远远超基微物、酵工程标志物技术及医疗仪器研目标物医仪器两传统领域。断寻求新力物理原理与方法,与命科及其它基础工程科进步融合,已今物力展主特色。今物力正经历“ bio = bio-”(交叉)“bio = -bio”(融合)转变。基础研究层,它将与物物理、物数、物信息、物化等紧密结合,重点研究物定量化精确化问题;应研究层,组织工程、药物设计与输运、血流力、骨-肌肉-关节力等正或已经临床或工业界认,其核解决关键技术问题。
物力展特点致归纳:内涵扩(物医工程;物工程),机融合(命科与基础工程科),微观深入(细胞-亚细胞-分层次;定量物),及宏观-微观相结合(组织工程、器官力;信息整合与系统物)。宏观物力研究仍主流,宏观-微观相结合、微观物力研究展十分迅速。物力展沿领域主包括:1)细胞-分力;)器官-组织力;)骨骼-肌肉-关节力;4)物力新概念、新技术与新方法等。
(5)环境力
环境力力与环境科相互结合形门新兴交叉科,主研究环境变形、破坏、流、迁移及其伴随物理、化、物程导致物质、量、量输运,定量化描述环境演化规律类存环境影响。环境力展十分利深化环境问题物理程基本规律认识,促进环境问题定量化研究。
1世纪环境力研究,既注重科展身规律求,紧密结合需求工程实际,将机理研究、规律分析与防治措施机结合。结合经济社展需求,环境力研究必须抓住基础(复杂介质流程耦合)、两经济展区(西部沿海)、三方(水环境、气环境、灾害与安全),确立重点展领域,促进科展。
方,强调环境力共性科问题,包括:(1)环境流与输运基本方程求解方法;()气、液、固界耦合;()相、组分、程,及尺度耦合分析等;(4)“环境力”模型实验尺度效应问题等。
另方,瞄准西部沿海经济,及重工程影响实际环境问题,包括:(1) 西部干旱、半干旱环境治理力程 —土壤侵蚀机理、沙尘暴形输送机理、及荒漠化治理;()水或气载体物质输运程—污染物排放程精确预报、河口海岸泥沙、污染物输运及其态环境影响规律;()重环境灾害机理及预报— 热带气旋、风暴潮/洪水预测、滑坡/泥石流产机理、全球变暖。(未完待续。。)(未完待续)