力学研究论文：经典力学论文15篇

力学课题研究论文经典力学论文15篇【摘要】人类从愚昧走向文明，从神学走向科学，在认识自我的过程中，物理学起到了绝对重要的作用。

而物理学的第一次颠覆时刻就是经典力学的建立。

但创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，重点论述了经典力学的局限性。

【关键词】经典力学力学经典力学论文经典力学论文:从经典力学到狭义相对论的启示经典力学到狭义相对论是物理学的巨大进步，其中涉及到两位重要的科学家，这两位科学家的身上我们能发现有什么共性的特点，对我们有什么启示呢?让我们先这两位科学家谈起。

牛顿，在中学时代寄宿在一位药剂师家中，学习到了很多化学、物理知识，毕业后，进入剑桥大学三一学院，花大量时间去思考自然哲学，光学和数学领域，最终23岁发明了微积分，创立了经典力学。

爱因斯坦，小开始就一直对数学、物理学不断追求，16岁开始思考有关相对论的问题，26岁建立了狭义相对论。

两人的成长历程来看，共同的特点是有兴趣，小就对科学孜孜不倦的追求，很早就开始思索科学问题，我们应该学习他们那种如饥似渴、锲而不舍、永不放弃的精神，我们惊叹万有引力和狭义相对论的想象力的同时，不禁要问它们的来源，关于两人的传记多次提到音乐，牛顿爱好风管，爱因斯坦爱好小提琴，音乐是科学研究的催化剂，我们可以认识到，培养多种兴趣，无论对于学习，或是其它事情，都会有极大的好处。

经典力学的建立中，我们可以认识到数学对于物理学的重要性，数学，是一门古老而又极其成熟的学科，它建立在逻辑推理的基础上，几乎是无懈可击，而其它学科，只有建立在数学的基础上，用数学形式去表述自身，才能建立起严谨正确的体系，经典力学正是用这一种数学方法，而取得了无比辉煌的成就，而后来的量子论、狭义相对论、广义相对论无不不是建立在数学语言的基础之上，而使得物理学迅速成为一门仅次于数学的严谨学科，物理学的这一发展模式，对于其它学科，比如化学，生物等等，我们都有借鉴之处。

经典力学到狭义相对论，我们认识到了经典力学的局限性，但是，我们也必须认识到，经典力学曾经取得无比辉煌的成就，它是不能也是不可能被抛弃的，它仍将在它适用的范围内大放光彩，我们必须认识到，每一个理论，都会有它的局限性，我们不能因为有了新的理论而抛下旧的理论，科学研究是一代代人的积累，是一个不断创新、不断完善的过程。

建立狭义相对论，是需要无比大的勇气的，当时，物理学处于一片混乱之中，老一代的物理学家在寻找种种尝试去拯救经典力学，特别是以太，当时没有任何一个人敢对它说声“不”字，而要推翻以太，推翻绝对时空观，没有勇气是不行的，因此，我们应该学习爱因斯坦那种追求真理、不畏权威、勇往直前的精神，而事实证明，这一种精神是非常重要的，是推动科学发展的实在因素，比如哥白尼、伽利略、布鲁诺……我们还必须认识到，狭义相对论是时代的产物，是物理学发展到这一程度必然的产物，麦克斯韦的电动力学无法满足伽利略相对性原理，因此，必须引入狭义相对性原理，引入洛仑兹变换，而使经典力学和电动力学统一起来，这一过程是水到渠成，一气呵成，因此，我们必须清楚地认识到物理学的发展历程，它不单是某个人的成就，而，我们也不能盲目、一昧地夸大爱因斯坦的成就，狭义相对论的体系简单明了，非常值得我们借鉴，尽量少的假设出发，而推出所有的解，这是欧氏几何的公理体系，而狭义相对论借鉴了这一方法，仅狭义相对性原理和光速不变原理出发，构造了完备的体系，而后来的广义相对论，也是等效原理和广义相对性原理出发，建立了完备的框架，这一思想，不仅是在物理学上，特别是在其它学科，更是值得我们借鉴。

可以说，爱因斯坦发明狭义相对论，是其16岁时的“假如我以光速追逐一束光波而去，我会看到什么?”的臆想实验开始的，这样一个思考在当时许多人看来是可笑的，没有用处的，但是，它却导致了狭义相对论的诞生，而在后来的广义相对论建立过程中，爱因斯坦的“升降机实验”又孕育了广义相对论，所有这些臆想实验，表面看来是可笑的，不切实际的，但往往能够导致新理论的诞生，因此，平常时我们也不妨去思考一下那么不切实际的、看起来非常低能的事情，而多思考也是科学发现的首要因素。

经典力学到狭义相对论，我们应该体会到物理学的魅力，它的灵活性、趣味性，我们应该认识到，其实物理是一个充满想象的世界，它和游戏一样引人人胜，因此，在以后的学习当中，我们应该保持这样一种认识，去享受物理，感知物理。

经典力学论文:论经典力学的局限性摘要：人类从愚昧走向文明，从神学走向科学，在认识自我的过程中，物理学起到了绝对重要的作用。

而物理学的第一次颠覆时刻就是经典力学的建立。

但创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，重点论述了经典力学的局限性。

关键词：经典力学；牛顿；局限性在高中阶段，我们所学习的力学知识主要是以牛顿运动定律为基础的经典力学。

那么经典力学是如何形成的、它的局限性表现在哪些方面？让我们一一解答。

一、经典力学的形成17世纪牛顿力学构成了体系，可以说，这是物理学的第一次伟大综合。

牛顿建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律，并发展了变量数学微积分，具有了解决实际问题的能力。

他开创了天体力学这一科学，海王星和冥王星的发现就充分证明了这一点。

二、经典力学的主要观点牛顿力学三定律构成了近代力学的基础，也是近代物理学的重要支柱。

牛顿对于力学最重要的贡献则是万有引力的发现。

牛顿的力学三定律和万有引力定律把天体运动定律与地上物体运动定律统一起来，建立起经典力学的理论大厦。

牛顿把他的力学理论应用于太阳系，解决了天体力学中的一系列问题。

他拿出了计算太阳质量和行星质量的方法，证明了地球是一个赤道凸出的扁球，解释了岁差现象，说明了潮汐的涨落，分析了彗星运动的轨迹和天体摄动现象等。

18世纪及以后的一系列事实，证实了牛顿力学的真理性，从而得到了广泛的承认。

对证实牛顿万有引力定律有重要意义的事实，一是哈雷彗星的发现，二是地球形状的证实，三是关于行星摄动现象的证实。

此外，如关于引力常数G的测定等，也都证实了万有引力定律。

三、经典力学的局限性创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，牛顿当然也不例外。

由于受到时代的局限，牛顿创立的经典力学的基本概念和基本原理存在着固有的局限性，主要表现在以下几个方面：1.引入了绝对时间、绝对空间等基本概念按照牛顿的说法，绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着。

绝对空间就其本性而言，是与任何外界事物无关、永远是相同的和不动的。

绝对运动是一个物体从某一绝对处所向另一绝对处所的移动。

莱布尼兹、贝克莱、马赫等先后都对绝对空间、时间观念提出过有价值的异议，但却没有证据能表明牛顿绝对空间的存在。

爱因斯坦推广了上述的相对性原理，提出了狭义相对论。

在狭义相对论中，长度和时间间隔也变成了相对量，运动的尺相对于静止的尺变短，运动的钟相对于静止的钟变慢。

在广义相对论中，时空的性质不是与物体运动无关的：一方面，物体运动的性质要决定于用怎样的空间时间参照系来描写它；另一方面，时空的性质也决定于物体及其运动本身。

量子论的发展，对时间概念提出了根本的问题。

量子论的结论之一就是：对于一个体系在过去可能存在于什么状态的判断结果，要决定于在现今的测量中做怎样的选择。

这种现在与过去之间的相互关系，是与因果顺序概念十分不同的，暗含于时间概念中的因果序列要求过去的存在应是不依赖于现在的。

因此，用时间来描述事件发生的顺序，可能并不总是合适的。

空间与时间是事物之间的一种次序，但并不一定是最基本的次序，它可能是更基本的次序的一种近似。

2.在经典力学中，物体的质量是恒定不变的，它与物体的速度或能量无关在相对论中质量这一概念的外延被大大地扩展了。

爱因斯坦著名的质能方程E=mc2使原来在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动的统一性。

质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的。

一方面，任何物质系统既可用质量m来表志它的数量，也可用能量E来表志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也会相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。

3.经典力学定律只适用于宏观低速世界经典力学定律只适用于宏观低速世界，对于可与光速相比的高速情况和微观世界的适用问题，当时没有涉及也不可能涉及。

1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦发表了狭义相对论。

这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其他任何事物──速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系而变化。

同样，纳入力学框架中的光的波动论也难以自圆其说。

按照波动论，光被解释为充满宇宙空间的以太的振动。

由于光是横波，因此以太必须具有承受切应力而不承受压应力的能力，又由于以太对可称量物质并不产生可观察到的阻力，它又必须具有极小的密度。

为此，人们绞尽脑汁，臆想出种种以太模型。

这种无所不能、无奇不有的以太反倒使人如坠雾中。

经典力学的基本概念和基本原理在热力学中也遇到了一些麻烦。

1865年，克劳修斯确立了热力学第二定律，该定律揭示出与热现象有关的物理过程具有不可逆性。

在经典力学中，从未发现类似的情况，力学过程的可逆性是由普遍的力学原理作保证的。

可是热力学第二定律也是普遍成立的，因此，这个矛盾是无法用力学的基本观念予以解释的。

四、广义相对论的提出由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难，即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用。

因此，在整个宇宙中不存在惯性观测者。

爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论。

狭义相对论最著名的推论是质能公式，它说明了质量随能量的增加而增加，它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量，但它不是导致原子弹诞生的原因。

而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，与有些天文观测到的现象符合。

传统上，在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系作为狭义与广义相对论分类的标志。

随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显示出其缺陷——参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能真实地反映问题的本质。

目前，一般认为，狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力（弯曲时空），即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学的。

用相对论的语言来说，就是狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。

事实上，物理学在每一个历史时期都有它自己的基本概念和基本原理，而继后的时期人们又往往夸大它们的作用，不适当地把它们误用到其所能及的范围之外。

为了消除这种误用，每—个历史时期都需要一种新的启蒙，正是这种永不止息的启蒙精神，才使科学不致变为僵化的教条。