什麼是經典力學?其主要內容是什麼

時間 2021-05-23 05:13:29

1樓:nm牛虻

經典力學是力學的一個分支。經典力學是以牛頓運動定律為基礎,在巨集觀世界和低速狀態下,研究物體運動的基要學術。經典力學主要包括牛頓三定律和萬有引力定律:

3、牛頓第三定律:兩個物體間的作用力和反作用力總是大小相等方向相反,作用在同一條直線上。

4、萬有引力定律:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。

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經典力學的侷限性

1、從低速到高速——狹義相對論:當物體運動的速度比真空中的光速小得多時,質量、時間和長度的變化很小,可以忽略,經典力學完全適用。但物體運動速度可以和光速相比較時,質量、時間和長度的變化就很大,經典力學不再適用。

2、從巨集觀到微觀——量子力學:物理學研究深入到微觀世界,發現微觀粒子不但具有粒子的性質,還能產生干涉、衍射現象。干涉和衍射是波所特有的性質。

也就是說微觀粒子具有波動性。這是牛頓經典力學無法解釋的。在這種情形下量子力學應運而生,解釋了微觀粒子的運動規律。

3、從弱引力到強引力——廣義相對論:天文觀測發現行星的軌道並不嚴格閉合,它們的近日點在不斷地旋進。這種現象稱為行星的軌道旋進。這是用牛頓萬有引力定律無法得到滿意解釋的。

愛因斯坦創立了廣義相對論,根據廣義相對論計算出的水星近日點的旋進與天文觀測能很好地吻合, 愛因斯坦創立的廣義相對論是一種新的時空引力理論,愛因斯坦還根據廣義相對論預言了光線在經過大質量星體附近時會發生偏轉,這也是被天文觀測所證實的。

2樓:你好嘛

經典力學的基本定律是牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其他力學原理,它是20世紀以前的力學,有兩個基本假定:其一是假定時間和空間是絕對的,長度和時間間隔的測量與觀測者的運動無關,物質間相互作用的傳遞是瞬時到達的;其二是一切可觀測的物理量在原則上可以無限精確地加以測定。

1、牛頓第一定律

一切物體在沒有受到外力作用或受到的合外力為零時,它們的運動保持不變,包括加速度始終等於零的勻速直線運動狀態和靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。

2、牛頓第二定律

物體的加速度與所受外力成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。

公式:f(合)=kma【當f(合)、m和a 採用國際單位制n、kg和m/s²時,k=1】

3、牛頓第三定律

兩個物體之間的作用力與反作用力大小相等,方向相反,並且在同一條直線上。

4、萬有引力定律

經典力學的含義

3樓:匿名使用者

經典力學的基本定律是牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其他力學原理,它是20世紀以前的力學,有兩個基本假定:其一是假定時間和空間是絕對的,長度和時間間隔的測量與觀測者的運動無關,物質間相互作用的傳遞是瞬時到達的;其二是一切可觀測的物理量在原則上可以無限精確地加以測定。20世紀以來,由於物理學的發展,經典力學的侷限性暴露出來。

如第一個假定,實際上只適用於與光速相比低速運動的情況。在高速運動情況下,時間和長度不能再認為與觀測者的運動無關。第二個假定只適用於巨集觀物體。

在微觀系統中,所有物理量在原則上不可能同時被精確測定。因此經典力學的定律一般只是巨集觀物體低速運動時的近似定律。

力學是物理學中發展較早的一個分支。古希臘著名的哲學家亞里士多德曾對「力和運動」提出過許多觀點,他的著作一度被當作古代世界學術的百科全書,在西方有著極大的影響,以致他的很多錯誤觀點在長達2023年的歲月中被大多數人所接受。

16世紀以後,人們開始通過科學實驗,對力學現象進行準確的研究。許多物理學家、天文學家如哥白尼、布魯諾、伽利略、開普勒等,做了很多艱鉅的工作,力學逐漸擺脫傳統觀念的束縛,有了很大的進展。

英國科學家牛頓在前人研究和實踐的基礎上,經過長期的實驗觀測、數學計算和深入思考,提出了力學三大定律和萬有引力定律,把天體力學和地球上物體的力學統一起來,建立了系統的經典力學理論。其主要內容是:

牛頓第一定律:一切物體沒有受外力作用時,總保持勻速直線狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。

牛頓第二定律:物體的加速度與所受外力成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。公式:f(合)=kma

牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力大小相等,方向相反,並且在同一條直線上。

萬有引力定律:自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的大小與物體(質點)的質量乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比。

現代力學推翻了絕對空間的概念:即在不同空間發生的事件是絕然不同的。例如,靜掛在移動的火車車廂內的時鐘,對於站在車廂外的觀察者來說是呈移動狀態的。

但是,經典力學仍然確認時間是絕對不變的。

由伽利略和牛頓等人發展出來的力學,著重於分析位移、速度、加速度、力等等向量間的關係,又稱為向量力學。它是工程和日常生活中最常用的表述方式,但並不是唯一的表述方式:拉格朗日、哈密頓、卡爾·雅可比等發展了經典力學的新的表述形式,即所謂分析力學。

分析力學所建立的框架是現代物理的基礎,如量子場論、廣義相對論、量子引力等。

微分幾何的發展為經典力學注入了蒸蒸日盛的生命力,是研究現代經典力學的主要數學工具。在日常經驗範圍中,採用經典力學可以計算出精確的結果。但是,在接近光速的高速度或強大引力場的系統中,經典力學已被相對論力學取代;在小距離尺度系統中又被量子力學取代;在同時具有上述兩種特性的系統中則被相對論性量子場論取代。

雖然如此,經典力學仍舊是非常有用的。因為:

它比上述理論簡單且易於應用。

它在許多場合非常準確。經典力學可用於描述人體尺寸物體的運動(例如陀螺和棒球),許多天體(如行星和星系)的運動,以及一些微尺度物體(如有機分子)。

雖然經典力學和其他「經典」理論(如經典電磁學和熱力學)大致相容,在十九世紀末,還是發現出有些只有現代物理才能解釋的不一致性。特別是,經典非相對論電動力學預言光速在以太內是常數,經典力學無法解釋這**,並導致了狹義相對論的發展。經典力學和經典熱力學的結合又匯出吉布斯佯謬(熵無定義)和紫外災難(黑體發射無窮能量)。

為解決這些問題的努力造成了量子力學的發

4樓:匿名使用者

經典力學,是指以牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其他力學原理而建立起來的理論體系,它是20世紀以前的力學,有兩個基本假定:其一是假定時間和空間是絕對的,長度和時間間隔的測量與觀測者的運動無關,物質間相互作用的傳遞是瞬時到達的;其二是一切可觀測的物理量在原則上可以無限精確地加以測定。

5樓:匿名使用者

又稱「牛頓力學」。以牛頓運動定律為基礎的力學體系。適用於解決巨集觀物體的低速(遠小於光速)運動問題,不適用於微觀粒子的高速(與光速可比擬)運動問題。

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