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料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等。力学和其他基础科学的结合也产生一些交又性的分支,最早的是和天文学结合产生的天体力学。在20世纪特别是60年代以来,出现更多的这类交叉分支,其中有物理力学、化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学等。

    20世纪以来,力学有了很大的发展,创立了一系列重要的新概念、新理论和新方法。力学与其它学科的交叉和融合日显突出。形成了许多力学交叉学科:力学与物理学的交叉形成了物理力学,与生命科学的交叉形成了生物力学,与环境科学和地学的交叉形成了环境力学,以及爆炸力学、等离子体力学等都形成了力学的新的学科生长点,不断地丰富着力学的研究内容和方法,并使力学学科始终保持着旺盛的生命力。同时,人类社会和经济发展的更高需求将不断促进力学与其他学科的交叉,促进力学交叉学科发展到一个崭新的阶段。

    主要理论

    1.物体运动三定律。

    2.达朗贝尔原理

    3.分析力学理论

    4.连续介质力学理论

    5.弹性固体力学基本理论

    6.粘性流体力学基本理论

    研究方法

    力学研究方法遵循认识论的基本法则:实践——理论——实践。

    力学家们根据对自然现象的观察,特别是定量观测的结果,根据生产过程中积累的经验和数据。或者根据为特定目的而设计的科学实验的结果,提炼出量与量之间的定性的或数量的关系。为了使这种关系反映事物的本质,力学家要善于抓住起主要作用的因素。屏弃或暂时屏弃一些次要因素。

    力学中把这种过程称为建立模型。质点、质点系、刚体、弹性固体、粘性流体、连续介质等是各种不同的模型。在模型的基础上可以运用已知的力学或物理学的规律,以及合适的数学工具,进行理论上的演绎工作,导出新的结论。

    依据所得理论建立的模型是否合理,有待于新的观测、工程实践或者科学实验等加以验证。在理论演绎中,为了使理论具有更高的概括性和更广泛的适用性,往往采用一些无量纲参数如雷诺数、马赫数、泊松比等。这些参数既反映物理本质,又是单纯的数字,不受尺寸、单位制、工程性质、实验装置类型的牵制。

    力学研究工作方式是多样的:有些只是纯数学的推理。甚至着眼于理论体系在逻辑上的完善化;有些着重数值方法和近似计算;有些着重实验技术等等。而更大量的则是着重在运用现有力学知识,解决工程技术中或探索自然界奥秘中提出的具体问题。

    现代的力学实验设备。诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目。需要多工种、多学科的协作。应用研究更需要对应用对象的工艺过程、材料性质、技术关键等有清楚的了解。在力学研究中既有细致的、独立的分工,又有综合的、全面的协作。(未完待续)

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