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力学
力学 力学是物理学 的一个分支,主要研究能量 和力 以及它们与固体 、液体 及气体 的平衡、变形或运动的关系。
发展历史
人们在日常生活和劳动中使用杠杆、打水器具,逐渐认识了物体受力及平衡的情况。古希腊的阿基米德 对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学 即平衡理论的基础。伽利略的自由落体运动规律 ,及牛顿的物体运动三定律 奠定了动力学的基础。力学从此开始成为一门科学。此后弹性力学 和流体力学 基本方程的建立,使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。到20世纪初,在流体力学 和固体力学 中,实际应用同数学理论的互相结合,使力学蓬勃发展起来,创立了许多新的理论,同时也解决了工程技术中大量的关键性问题。
分支学科
- 经典力学 (基础力学)
- 静力学
- 运动学
- 动力学
- 分析力学
- 连续介质力学
- 固体力学
- 弹性力学
- 塑性力学
- 流体力学
- 流体静力学
- 流体动力学
- 应用力学
- 结构力学
- 材料力学
- 工程力学
- 生物力学
- 地质力学
- 土力学
- 工业空气动力学
不属于力学的“力学”
热力学 -统计力学 -相对论力学 -电动力学 -量子力学
参看
- 振动
- 波
- 混沌
- 冲力说
參考來源
- [http://zh.wikibooks.org/wiki/%E5%9F%BA%E7%A1%80%E5%8A%9B%E5%AD%A6 維基教科書:基礎力學]
category:自然科学
category:技术科学
ja:力学
ko:역학
物理学
物理学,简称“物理”。“物理”一词的英文physics出自希腊文φυσικός,原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作自然哲学 。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。物理学家 们研究存在于不同空间 与时间 内的物质 的状态,研究物质 的结构和运动的一般规律。在现代,物理学已经成为自然科学 中最基础的学科之一。物理学理论通常以数学 的形式表达出来。经过大量严格的实验 验证的物理学规律被称为物理学定律 。然而如同其他很多自然科学理论一样,这些定律 不能被证明,其正确性只能通过反复的实验来检验。
物理学与其他许多自然科学息息相关,如化学 、生物 、天文 和地质 等。特别是化学 。化学与某些物理学领域的关系深远,如量子力学 、热力学 和电磁学 。
以下是物理学的主要附属领域以及主要学说:
物理学简史
基础理论
尽管物理学的研究范围十分广泛,相应的理论也很众多,但有一些理论被证明是最基本的,其正确性是被普遍接受的。这些理论被看作是物理学的中心学说和基础理论。他们也是成为一个物理学家所必备的知识。
主要领域
物理学的研究领域主要依据研究对象的尺度划分。
相关领域
- 应用学科:声学 - 电子学 - 材料物理学 - 高分子物理学
- 交叉学科:计算物理学 -数学物理 - 物理化学 - 生物物理学
相关参考条目
- 基本物理量和国际单位:国际标准基准单位 - 国际标准导出单位
- 物理学常量和定律:物理学常量 - 物理学定律列表
- 物理学史:物理学家列表 - 诺贝尔物理学奖
外部链接
- [http://interactions.org/quantumdiaries/index.html 量子日记]——聚合全世界9个国家8种语言的物理学家的研究动态
Category:物理学
Category:自然科学
als:Physik
ja:物理学
ko:물리학
ms:Fizik
simple:Physics
th:ฟิสิกส์
zh-min-nan:Bu̍t-lí-ha̍k 能量 能量是物理学 中描写一个系统或一个过程的一个量。一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系统现状的功 的总和。一个系统到底有多少能量在物理中并不是一个确定的值,它随着对这个系统的描写而变换。
举一个例子而言,我们观察一个质量 为1kg的固体的能量:
- 假如我们在研究经典力学 而只对它的动能 感兴趣的话,那么它的能量就是我们要将它从静止 加速到它现有速度所加的功的总和。
- 假如我们在研究热学 而只对它的内能 感兴趣的话,那么它的能量就是我们要将它从绝对零度 加热到它现有温度所加的功的总和。
- 假如我们在研究物理化学 而只对它所含有的化学能 感兴趣的话,那么它的能量就是我们在合成这个固体时对它的原料加入的功的总和。
- 假如我们在研究原子物理 而只对它所含的原子能 感兴趣的话,那么它的能量就是我们从原子能为零的状态对它做功、使它达到现在状态的功的总和。
当然我们也可以用反过来的方法来定义这个固体所含的能量,举两个例子:
- 该固体的内能是将它冷却到绝对零度 所释放出来的功的总和。
- 该固体的原子能是将它所含的所有的原子能全部释放出来的功的总和。
等等。
可见,能量虽然是一个非常常用和非常基础的物理概念,但同时也是一个非常抽象和非常难定义的物理概念。事实上,物理学家一直到19世纪 中才真正理解能量这个概念。在此之前能量常常被与力 、动量 等概念相混。有一段时间里,物理学家使用过一个称为“活力”的、与能量非常相似的概念,其意思是一种使物体活泼起来(动起来、热起来)的力。英语中的能量一词energy 是两个希腊词的组合:εν是“在……之中”的意思,εργοs是“功、劳动”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加进去的功”的意思。
在物理学中,能量是最基础的一个概念之一,从开门的经典力学 到宇宙学 、相对论 和量子力学 ,能量总是一个中心的概念。
一般在常用语中或在科普读物中能量是指一个系统能够释放出来的、或者可以从中获得的、可以相当于做一定量的功。比如说1千克汽油 含12千瓦小时能量的话,那么是指假如将1千克的汽油中的化学能全部施放出来的话可以做12kWh的功。
能量在物理中的符号一般是E ,其国际单位 是焦耳 J 。除焦尔外常用的还有千瓦小时 kWh 和卡 cal :
1J=0.2388cal=3.6 - 10^6kWh
除此之外在物理中,尤其在原子物理 和粒子物理 中还常使用电子伏 :
1 eV = 1.602 176 462(63) · 10-19 J
能量与质量
爱因斯坦 发现,能量和质量 是可以互换的:
E = mc^2
换一种说法,功 可以按上述公式被转化为质量的改变量。
能量守恒
能量守恒定律 ,也称质能守恒定律或热力学第一定律,是物理学中最基本的定律之一。它指出:在一个封闭的系统中能量既不会增加也不会减少。
虽然在物理学中不存在数学 中公理 的概念,但能量守恒定律可以被看作是物理学中(也许唯一的)一条公理。从20世纪 中开始能量守恒定律没有被质疑过。沃尔夫冈·泡利 在讨论β衰变 时宁可相信世界上有一种当时物理学家还无法测量的粒子的存在而不愿放弃能量守恒定律。20年后中微子 的发现证实他的信任是正确的。
从另一个观点上来看,能量守恒定律也可以被看作是物理学中被实验最常被验证的一个定律。事实上,所有的物理实验,从中学生的第一个实验到粒子加速器 、天文观察都不断地证实能量守恒定律的正确性。
有关的物理量
以下是一些其他与能量有关的或与能量相似的物理量:
- 功
- 内能
- 熵
- 焓
- 力
- 动量
常见的能量形式
- 机械能
- 内能
- 电能
- 化学能
- 原子能
- 光能
Category:物理量
Category:经典力学
ja:エネルギー
ko:에너지
ms:Tenaga
simple:Energy
th:พลังงาน
固体 固体是物质 存在的一种状态。与液体 和气体 相比固体有比较固定的体积 和形状、质地比较坚硬。
通过其组成部分之间的相互作用固体的特性可以与组成它的粒子的特性有很大的区别。研究固体的物理科学叫做固体物理学 。
一般来说,一个物体要达到一定的大小才能被称为固体,但对这个大小没有明确的规定。一般来说固体是宏观物体,除一些特殊的低温物理学 的现象如超导现象 、超液现象 外固体作为一个整体不显示量子力学 的现象。
Category:自然科学
Category:凝聚态物理学
Category:固体物理学
ja:固体
ko:고체
ms:Pepejal
simple:Solid 气体 气体是物质 的一个态 。气体与液体 一样是流体:它可以流动,可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。假如没有限制(容器或力场)的话,气体可以扩散,其体积不受限制。气态物质的原子 或分子 相互之间可以自由运动。气态物质的原子或分子的动能 比较高。
参见
- 理想气体
Category:凝聚态物理学
ja:気体
ko:기체
ms:Gas
simple:Gas
th:แก๊ส
阿基米德
给我一个支点,我可以撬动地球。
——阿基米德
阿基米德(Archimedes,前287年 —前212年 ),伟大的古希腊 哲学家 、数学家 、物理学家 。出生于西西里岛 的叙拉古 。阿基米德到过亚历山大里亚 ,据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋提水器 ,今天在埃及 仍旧使用着。第二次布匿战争 时期,罗马大军围攻叙拉古,最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。
科学成就
阿基米德发展了天文学 测量用的十字测角器,并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。他最著名的发现是浮力 和相对密度原理,即物体在液体中减轻的视重,等于排去液体的重量,后来以阿基米德原理 著称于世。在几何学 上,他创立了一种求圆周率 的方法,即圆周的周长和其直径的关系。
阿基米德有句名言:“给我一个支点,我就可以撬动地球。”他一生专心研究科学上的体积和浮力问题,有一个有趣的故事,就是当时候国王叫金匠打造一顶纯金的皇冠,国王因为怀疑金匠加了杂物,就请阿基米德鉴定,阿基米德一直在想鉴定的方法,就在他走进浴缸里洗澡的时候,看见满出去的水时,悟出利用浮力测量不规则物体体积的方法,他高兴的跑出浴室,大叫:“我找到了!”一时忘了自己是光着身体。另外,阿基米德还有几何 方面的数学 成就。
阿基米德是第一位讲科学的工程师 ,在他的研究中,使用欧几里德 的方法,先假设,再以严谨的逻辑推论得到结果,他不断地寻求一般性的原则而用于特殊的工程上。他的作品始终融合数学和物理,因此阿基米德成为物理学 之父。
他应用杠杆原理于战争,保卫西拉斯鸠的事迹是家喻户晓的。而他也以同一原理导出部分球体的体积、回转体的体积(椭球 、回转抛物面 、回转双曲面 ),此外,他也讨论阿基米德螺线 (例如:苍蝇 由等速旋转的唱盘中心向外走去所留下的轨迹),圆、球体、圆柱的相关原理,其成就。
阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用,他提出圆内接多边形和相似圆外切多边形,当边数足够大时,两多边形的周长便一个由上,一个由下的趋近于圆周长。他先用六边形,以后逐次加倍边数,到了九十六边形,求出\pi 的估计值介于3.14163 和3.14286 之间。另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍。而他又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理 就刻在他的墓碑上。
著作
- 《方法论》
- 《论浮体》
- 此书讨论物体的浮力,研究了旋转抛物体在流体中的稳定性
- 《论球与圆柱》
- 此书从几个定义和公理出发,推出关于球与圆柱面积和体积等50多个命题
- 《平面图形的平衡或其重心》
- 此书从几个基本假设出发,通过严格的几何方法论证力学原理,并求出若干平面图形的重心
- 《数沙者》
- 此书主要讲述设计一种可以表示任何大数目的方法
- 《论杠杆》
- 《论劈锥曲面体与球体》
- 《抛物线求积》
- 《论螺线》
参看
- 阿基米德桥
- 穷竭法
- 群牛问题
Category:希腊数学家
Category:希腊哲学家
Category:前287年出生
Category:前212年逝世
ja:アルキメデス
ko:아르키메데스
simple:Archimedes
th:อาร์คิมิดีส
静力学 靜力學是力学 的一部份。研究物体平衡(静止或机械运动状态保持不变)的条件及平衡情况下的受力分布。对土木建筑工程及机械设计等极为重要。
Category:经典力学
流体力学 流体力学是力学 的一门分支,是研究流体 现象以及相关力学行为的科学。可按研究对象的运动方式分为流体静力学 和流体动力学 ,还可按应用范围分为水力学 ,空气动力学 等等。
理论流体力学的基本微分方程是所谓“纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation)”,简称N-S方程 。
Category:流体力学
ja:流体力学
流体力学 流体力学是力学 的一门分支,是研究流体 现象以及相关力学行为的科学。可按研究对象的运动方式分为流体静力学 和流体动力学 ,还可按应用范围分为水力学 ,空气动力学 等等。
理论流体力学的基本微分方程是所谓“纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation)”,简称N-S方程 。
Category:流体力学
ja:流体力学
经典力学 经典力学,又称古典力学或牛顿力學,是力学 的一种,以三条牛顿运动定律 作为基础,在宏观 世界和低速状态下研究物体运动的有效方法。经典力学是作用于物体上的力學 的一个物理 模型。经典力学分为静力学 (描述静止物体), 运动学 (描述物体运动),和动力学 (描述物体受力作用下的运动)。虽然是英国 科学家牛顿 最早用数学描述把这些定律固定下来,但实际早在几百年前,另一位伟大的科学家伽利略 就从实验中发现了这些定律。经典力学的这三条定律是现代物理学的基础,分别如下:
# 第一定律:如果物体处于静止状态或作匀速直线运动,只要没有外力作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。这也叫惯性定律;
# 第二定律:物体的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比。加速度的方向与合力的方向相同。即a=\frac ;
# 第三定律:两个物体的相互作用力总是大小相等,方向相反,同时出现或消失且作用于同一直线上。
经典力学的特点,是打破了绝对空间 的概念,即在不同空间发生的事件是相对不同的,如运动车厢内静止的物体,相对在车厢外的人来说是运动的。但仍然认为时间 是绝对不变的。
由伽利略和牛顿等人发展起来的力学表述方式着重分析位移 ,速度 ,加速度 ,力 等矢量 间的关系,又称为矢量力学,(有时牛顿力学这个词汇也用来单指矢量力学)。它是工程和生活中最常用的,但并不是唯一的表述方式。拉格朗日 (Lagrange)、哈密顿 (Hamilton)、雅可比 等发展了经典力学的新的表述形式,成为所谓分析力学 (Analytic mechanics)。分析力学所建立的框架成为现代物理 的基础,如量子场论 、广义相对论 、量子引力 等。微分几何 的发展为它注入了新的生命力,成为现代经典力学的主要研究手段。
经典力学在日常经验范围内给出了精确的结果。现在,在接近光速的高速度 或強大重力場的系统中,它被相对论力学 取代;在小距离尺度系统中则被量子力學 取代;在同时具有上述两种特性的系统中被相对论量子场论 取代。但是,经典力学仍然非常有用。因为:
# 它比上述理论简单且易于应用。
# 它在很多场合近似正确。经典力学可用于描述人体尺寸物体的运动(例如陀螺 (top)和棒球 ),很多天体(如行星 和星系 )的运动,以及一些微尺度物体(如有机分子 )。
雖然經典力學和其他“经典”理论(如经典电磁学 和热力学 )大致相容,在十九世纪末,还是有些只有现代物理才能解释的不一致性被发现。特别的,经电非相对论电动力学预言光速 相对于以太 是常数,这一预测和经典力学无法调和,并导致了狭义相对论 的发展。当和经典热力学结合起来时,经典力学导出吉布斯佯谬 (熵 无定义)和紫外灾难 (黑体 发射无穷能量)。为解决这些问题的努力导致了量子力學 的發展。
理论的表述
经典力学有不同的理论表述方式:
- 牛顿力学(矢量力学)的表述方式。
- 拉格朗日力学 的表述方式。
- 哈密顿力学 的表述方式。
下面按照矢量力学的表述方式介绍經典力學的基本概念。为简单起见,使用质点 的概念,它是可以忽略大小的物体。质点运动可用一些参数描述:位置, 質量,和作用在其上的力。
在现实中,經典力學可以描述的物体总是具有非零的尺寸。真正的点粒子,例如電子 , 用量子力學 才能真正描述。非零尺寸的物体比虚构的点粒子有更复杂的行为,因为它们的内部结构可以改变 - 例如,棒球在移动的时候可以旋转。但是,点粒子的结果可以用于研究这种物体,因为可以把它们当成有大量点粒子组成的复合物体。这种复合物体和点粒子行为相似,如果他们小到和所研究的问题的距离尺度相比很小的话,因为这表示使用点粒子在这个问题内没有矛盾。
质点的位置是相对于空间 的任意固定点定义的,固定点有时称为原点,O。它定义为从O指向粒子的向量 r。通常,质点不是静止的,所以r是t (从任意的初始时刻开始的时间 )的函数。在爱因斯坦之前的相对性理论中(伽利略相对性原理 ),时间被当作在所有参照系 中是绝对的。
速度
速度 , 或者说位置的变化率 ,定义为位置对于时间的导数 ,也就是
: \mathbf = .
在经典力学中,速度是直接可加可减的。例如,如果一辆车以向东60 km/h的速度超过一辆以50km/h向东的车,从被超的车上的人的角度来讲,它的速度是 向东60−50 = 10 km/h. 从快一点的车上的人的角度来看,慢一点的车以10 km/h向西开。如果车是向北开呢?速度作为向量还是直接可加;但必须用向量分析的办法来处理。
数学上,如果前面讨论的第一个物体的速度用向量v = v d表示,第二个物体的速度用向量u = u e表示,其中v 是第一个物体的速率, u 是第二个物体的速率,而d 和 e分别是两辆车运动方向上的单位向量 ,则第一个物体的速度从第二个物体来看,为
:v' = v - u
类似的:
:u' = u - v
当两个物体在同一个方向运动,这个方程简化为
:v' = ( v - u ) d
或者,如果忽略方向,可以只用速率表达这个差
:v = v - u
加速度
加速度 , 或是说速度的变化量, 是速度对于时间的 导数 或表示成
: \mathbf = .
加速度矢量可以改变大小、改变方向、或同时改变两者。 如果 v 的大小减小, 有时意味着 减速 或 变慢; 但通常速度上的任何改变, 包括减速,只是简单的称之为加速度。
参照系
下面的结果是关于同一个事件在两个参照系 S和S'的表述,其中S'以 u为相对速度相对于 S运动.
- v' = v - u (从S'来看,质点的速度比从 S来看慢 u)
- a' = a (质点的加速度和参照系无关)
- F' = F (因为 F = ma) (质点上的力和参照系无关; 见牛顿运动定律 )
- 光速 不是常数。
- 麦克斯韦方程组 的形式不是独立于参照系的。
力;牛顿第二定律
牛顿第二定律 把质点的质量 和速度同一个称为力 的向量联系起来。如果 m是质点的质量而F所有作用在其上的力的向量和(就是, 净作用力),牛顿第二定律说
: \mathbf = .
量 mv称为動量 . 一般的, 質量 m 是时间的常数,牛顿定律可以简化为
: \mathbf = m \mathbf
这里a 是加速, 跟上面定义的一样。但 m并不总是独立于 t的。例如, 火箭 的質量在推进剂喷出的时候减少。在这种情况下,上面的方程式不正确,必须使用牛顿第二定律的完整形式。
牛顿第二定律不足以独立表述粒子的运动。它需要知道F的值,这要通过考虑质点与之作用的特定物理实体来获得。例如,一个典型的摩擦力 可以用质点的速度的函数来表示, 例如:
: \mathbf_ = - \lambda \mathbf
其中λ 是一个正常数. 一旦每个作用在质点上的力的独立关系都给定了,它们可以代入到牛顿第二定律中来得到一个微分方程 ,称为运动方程 。继续上面的例子,假設摩擦力 是唯一作用在质点上的力.则运动方程为
: - \lambda \mathbf = m \mathbf = m .
这个可以积分 ,得到
: \mathbf = \mathbf_0 e^
其中v0 是初速度。这表示這粒子的速度随着时间指数式递减 到0。这个表达式可以进一步积分来得到位置r作为的时间的函数
重要的力包括重力 和电磁学 中的洛伦兹力 。另外,牛顿第三定律有时可以用来简化作用在质点上的力:如果已知粒子 A 作用力 F 在另一粒子 B上,则B 作用一个相等的但相反的 反作用力, -F, 到A上.
能量
若果力 F作用到粒子上产生位移 δr, 该力 做的功是一个标量
: \delta W = \mathbf \cdot \delta \mathbf .
若粒子的質量不變, 而δ Wtotal 是质点上所有的功,通过把每个力所作的功加起来得到,从牛顿第二定律有:
: \delta W_ = \delta T \, ,
这里 T称为動能 . 对于一个质点,它定义为
: T = .
对于很多粒子组成的复合物体, 合成体的動能是粒子的動能總和.
对于称为 保守力的一类特殊的力,可以表达为一个标量函数的梯度 ,该函数称为势能 记为 V:
: \mathbf = - \nabla V .
如果所有总用在粒子上的力是保守的,而 V是通过把所有势能加起来得到的总势能,
这个结果称为 能量守恒定律,表明总能量 , E = T + V , 是时间的常数。这常常很有用,因为很多常见的力是保守的。
進一步的結果
牛頓的定律为复合物体提供了很多重要的结果。见角動量 (angular momentum).
经典力学有两个重要的表述: 拉格朗日力学 和 哈密尔顿力学 . 它们都和牛顿力学等价,但是在解决问题是经常更有用。这些和其他的现代表述通常都绕过"力"的概念,而使用其他物理量,例如能量,来描述力学系统。
例子
考虑两个参照系,其中一个以 u的相对速度相对于另一个运动。 例如,一辆车以 10 km/h 的相度速率超过另一辆车, u 就是 10 km/h.
两个参照系 S and S' , 其中 S' 以 u的相对速度相对于 S运动; 一个事件在 S中的时空坐标为( x, y, z, t) 而在 S' 中为( x' , y' , z' , t' )。
在伽利略-牛顿相对性 中的一个事件的时空坐标的变换由一套定义了称为伽利略变换 的群变换 的公式来决定。
:
设時間在所有参照系中绝对,在相差一个 x方向上的相对速度 u的两个坐标系(令 x = ut 当 x = 0)中的时空坐标关系为:
:x = x - ut
: y = y
:z = z
: t = t
歷史
希腊 人, 特别是亞里士多得 ,是第一个提出有抽象的原则支配着自然的。
伽利略 是最早给出抽象定律的科學家之一,他可能真的做了从比萨斜塔 扔下两个铅球的著名的實驗。(理论和实践表明他们同时落地)。虽然上面这个实验的真实性受到怀疑,但他确实做了斜面 上滚球的定量实验;他关于加速运动的正确理论显然是由这些结果导出的。
艾萨克·牛顿爵士是第一个给出三大定律(惯性定律,上面提到过的关于加速度的第二定律,和作用与反作用的定律)的人,并证明这些定律同时支配着日常生活中的物体和天体。
牛頓也发展了微积分,那对经典力学的数学计算是必须的。
牛頓之后,这个领域变得更数学且更抽象。
參看
Category:经典力学
ja:古典力学
ko:고전 역학
运动学 运动学是力学 的一部分。通过位移、速度、加速度等物理量,描述和研究物体位置随时间变化的关系。不涉及力和质量等因素。
Category:经典力学
连续介质力学 连续介质力学(Continuum mechanics)是物理学 (特别的,是力学 )当中的一个分支,是处理包括固体 和流体 的在内的所谓“连续介质”宏观性质的力学。
基本假设
连续介质力学的最基本假设是“连续介质假设”:即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的,充满全空间的介质组成,物质的宏观性质依然受牛顿力学 的支配。这一假设忽略物质的具体微观结构(对固体和液体微观结构研究属于凝聚态物理学 的范畴),而用一组偏微分方程来表达宏观物理量 (如质量,数度,压力等)。这些方程包括描述介质性质的方程(constitutive equations)和基本的物理定律,如质量守恒定律 ,动量守恒定律 等。
研究对象
- 固体 :固体不受外力时,具有确定的形状。固体包括不可变形的刚体 和可变形固体。刚体在一般力学 中的刚体力学 研究;连续介质力学中的固体力学 则研究可变形固体在应力,应变等外界因素作用下的变化规律,主要包括弹性 和塑性 问题。
- 弹性 :应力作用后,可恢复到原来的形状。
- 塑性 :应力作用后,不能恢复到原来的形状,发生永久形变。
- 流体 :流体包括液体 和气体 ,无确定形状,可流动。流体最重要的性质是粘性 (viscosity,流体对由剪切里引起的形变的抵抗力,无粘性的理想气体 ,不属于流体力学的研究范围)。从理论研究的角度,流体常被分为牛顿流体 和非牛顿流体 。
- 牛顿流体 :满足牛顿粘性定律 的流体,比如水和空气。
- 非牛顿流体 :不满足牛顿粘性定律 的流体,介乎于固体和牛顿流体之间的物质形态。
主要分支学科
基本分支学科:
- 固体力学
- 弹性力学
- 塑性力学
- 断裂力学
- 流体力学
- 流体静力学
- 流体运动学
- 流体动力学
应用分支学科和交叉学科:
- 结构力学
- 材料力学
- 爆炸力学
- 空气动力学
- 等离子体动力学
- 磁流体动力学
参见
- 固体力学
- 流体力学
Category:连续介质力学
ja:連続体力学
固体力学 固体物理力学力学中研究固体机械性质的学科,连续介质力学组成部分之一。一般包括材料力学 、弹性力学 、塑性力学 等部分。
Category:固体力学
流体动力学 流体动力学是流体力学 的一个分支学科,是研究流体在运动时的状态和规律。
Category:流体力学 工程力学
工程力学是研究宏观物质运动规律及其在工程上的应用的科学,包括:质点及刚体力学、固体力学、流体力学、材料力学、流变学、土力学、岩体力学等。
Category:建筑技术
Category:土木工程
Category:固体力学
生物力学 生物力学乃是采用力学 的理论来研究生物 体内物质运动的学科。
生物力学的研究主题可以概括为以下三方面:
- 生物结构与功能的关系;
- 生物体的调节与控制机制;
- 生物的应力-生长关系。
目前在生物 力学研究方面较为瞩目的研究领域包括骨 组织的结构与受力分析、血液 在血管 及毛细血管 网络中的流动规律、心脏 的瓣膜运动、生物材料 的制备、细胞 乃至分子 层次的生物力学问题等等。
运动生物力学:是研究人体运动力学规律的科学,它是体育科学的重要组成部分。
category:生物物理学
category:力學
土力学 可以说人类的大部分活动都是在土或土体上进行的,土力学的研究对象正是这些与人类活动密切相关的土和土体,包括人工土体和自然土体,以及与土的力学 性能密切相关的地下水 .
Category:土木工程 工业空气动力学 一般来说,空气动力学 主要用于航空 ,特别是航空器 (飞机 ,导弹 ,飞艇 等)的外形设计,如何提高升力,减小阻力,如何取得优良的操纵性,稳定性等。
工业空气动力学,就是地面上的空气动力学,比如汽车 拿到风洞 里吹风,可以观察汽车周围的气流形态,然后设计改形,阻力减小来节省汽油 ,减少噪音 。大城市的建筑群布局不合理,楼间会形成很强的风场 ,在北京的大风天尤为如此,桥梁也面临类似的问题,特别是气流的波动频率和建筑物的固有振动频率相近,就会使建筑物强烈振动,比如水泥钢筋的桥梁,就会被看不见摸得着的风儿给吹折了。
Category:工程技術
category:流体力学
category:產業 统计力学 统计力学(又叫统计物理学)是研究大量粒子(原子 、分子 )集合的宏观运动规律的科学。统计力学运用的是经典力学 原理。由于粒子的量大,存在大量的自由度 ,虽然和经典力学应用同样的力学规律,但导致性质上完全不同的规律性。不服从纯粹力学的描述,而服从统计规律性,用量子力学 方法进行计算,得出和用经典力学方法计算相似的结果。从这个角度来看,统计力学的正确名称应为统计物理学。
一个粒子运动存在3个自由度,即上下、左右、前后,按照牛顿力学方法,确定它的运动方向,就可以计算它的运动速度、轨迹等,但每个粒子有3个自由度,如果是大量的粒子,加在一起会有无法计算的自由度量,无法计算出它们全体总的运动效果,只能用统计方法计算,即概率论 的方法计算。玻耳兹曼 用统计方法和牛顿力学原理计算大量粒子运动情况,得出:
:S = k (\ln \Omega)
20世纪 初,量子力学出现,物理学家重新用量子力学计算方法研究热力学问题,得出和玻耳兹曼公式相似的结果,量子力学是研究微观世界的最有效的工具,电动力学 和非平衡物理动力学 是属于量子力学范畴内的,不是应用经典力学的公式,不能算做统计物理学的内容。
Category:统计物理学
ja:統計力学
ko:통계역학
量子力学 量子力学理论和相对论 理论是现代物理学的两大基本支柱,经典力学 奠定了现代物理学的基础,但对于高速运动的物体和微观条件下的物体,牛顿定律 不再适用,相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。量子力学认为在亚原子条件下,粒子的运动速度和位置不可能同时得到精确的测量,微观粒子的动量、电荷、能量、粒子数等特性都是分立不连续的,量子力学定律不能描述粒子运动的轨道细节,只能给出相对機率 ,为此爱因斯坦 和玻尔 产生激烈争论,并直至去世时仍不承认量子力学理论的哥本哈根 诠释。
量子力学是一个物理学 的理论框架,是对经典物理学 在微观领域的一次革命。它有很多基本特征,如不确定性 、量子涨落 、波粒二象性 等,在原子 和亚原子 的微观尺度上将变的极为显著。爱因斯坦 、海森堡 、玻尔 、薛定谔 、狄拉克 等人对其理论发展做出了重要贡献。
量子力学和--的結合產生了一門新的學科——--。
量子力学理论体系
量子力学基本假设
波函数假设
在量子力学中,体系的状态用坐标和时间的函数 ψ 来描述。这个函数叫做状态函数或者叫波函数 ,它包涵和关于体系的可确定的全部知识。
量子力学算子假设
对于每一个物理量都有一个对应的量子力学算子。对应于物理量 F 的量子力学算子可以这样得到:写出物理量 F 作为笛卡儿坐标和对应动量的函数的经典表达式,然后做如下代换:
:q = q (q 为笛卡儿坐标,包括 xyz 。)
:P_q = \frac \frac
本征函数集完备性假设
代表任意物理量的线性厄米算子的本征函数集构成一个完备集。
测量平均值假设
一个态为的体系的物理量 A 的测量平均值是\langle A\rangle = \int = \langle\psi|\hat|\psi\rangle , 其中 \hat 是物理量 A 对应的量子力学算子。
电子自旋假设
电子 具有自旋角动量 ,他的三个分量对应於量子力学的三个线性厄米 算符 \hat_x 、\hat_y 和 \hat_z ,他们遵循角动量的对易 关系:
:[\hat_x, \hat_y] = i\hbar \hat_z
:[\hat_y, \hat_z] = i\hbar \hat_x
:[\hat_z, \hat_x] = i\hbar \hat_y
复杂体系态函数和能量本征值的近似算法
重要主题
- 波粒二象性 和不确定关系
- 波函数 和薛定谔方程
- 量子態 和態向量
- 算符 和本徵態、本徵值
- 量子力学中的微扰
- 量子散射
- 全同粒子
- 角动量理论
- 密度矩阵 和量子统计
- 量子測量
- 量子纏結
- 量子脫散
- 二次量子化
- 量子多体问题
- 相对论性量子力学
- 量子场论
- 路径积分
- 决定论
- 因果律
- 自由意志
外部链接
- [http://www.blog.edu.cn/more.asp?name=muer&id=29900 大话量子力学史]
- [http://www.quantumchemistry.net/index.asp 量子化学网]
Category:量子力学
ja:量子力学
ko:양자역학
Luca cadalora Luca Cadalora was a MotoGP rider who was the 125CC World Champion and then the 250CC World Champion. He started his career in 500CC with Yamaha , being Wayne Rainey 's team-mate at the time when Wayne had his career-ending accident. Although prodigiously talented, Luca never got a bike to fit his talents, and although in his last season he rode a Honda in a team managed by Erv Kanemoto, the machine did not live up to expectations. Luca rode out into the sunset without winning a 500CC world championship.
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Det er flere faktorer som bidrar til gradering av en klatrerute er: teknisk vanskelighet til enkeltbevegelser, krav til styrke og utholdenhet, og hvor vanskelig det er å
Mal:Desember 9
Den 9. desember :
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:Denne artikkelen omhandler elven Cam i England. For andre betydninger, se Cam .
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Cam er en bielv til Store Ouse i det østlige England . De to elvene møtes sør for Ely , ved Pope's Corner. Via Store Ouse er Cam knyttet til det engelske kanalsystemet . Elven renner gjennom Cambridge , og så omkring 65 Cam , elven som renner gjennom Cambridge i England
- Cam , landsby i Gloucestershire , England
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- CaM , forkortelse for protein et calmod
St Ives
St Ives kan vise til:
Steder
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