理論力學小論文

2021-03-30 論文

　　理論力學給人類提供了大量的物質財富,同時也提供了精神財富。理論力學的高技術和強滲透性也使之成為社會發展的重要推動力。今天我們就一起來欣賞理論力學小論文吧!

　　理論力學小論文：淺析物理力學的產生及其發展

　　摘要：物理力學主要是研究宏觀力學的微觀理論學科。研究物理力學的主要目的是通過理解微觀粒子性質的相互作用，找出介質的力學性質計算方法，進而使解決力學問題建立在微觀分析的基礎上。本文主要探討了物理力學的產生和發展，為有關物理力學問題的解決提供理論基礎。

　　關鍵詞：物理力學;產生;發展

　　一、物理力學發展需要解決的問題分析

　　在物理力學的發展過程中，我們需要解決兩方面的問題，一個是關于物性的問題，另一個是有關運動規律的問題。物理力學主要通過物性及其運動規律這兩個方面的微觀化而成為解決問題、建立微觀分析的基礎。關于物性的參數主要表現為運動方程組中的系數，例如彈性系數、熱導率、粘性系數、聲速、比熱等。為了求解運動的方程組，需要知道它們相關的數值。

　　在傳統力學中，物性參數的數值是需要試驗測定的。而在我們研究的物理力學中，是通過微觀的分析以及對宏觀數據分析相結合的方法計算參數的數值。我們研究物理力學，不僅是為了能夠找出物質性質的微觀規律，而且還需要找能夠預見新物質性質的方法。

　　針對物理力學發展中的相關問題，先了解一下有關激波結構問題的例子。物態在激波前后會有很大的變化，在波陣面一定的厚度之內，物質是處在遠離平衡的狀態的。這時，對于宏觀物態的參數已經不適用了。因此，我們需要從分子運用的這一個角度進行描述。像從波爾茲曼方程的角度出發，進而直接進行求解。

　　在上世紀60年代，一對無內部自由度的影響激波結構的問題得到了進一步發展。其發展主要得力于計算機技術的發展，從而能夠使波爾茲曼方程進而得到模型數學方程，求精確解。另外，還能夠實現激波管與稀薄氣體風洞在較高區域的分辨率的相關方面的測量。雖然對于這些問題的處理都是初步的，但是從物理力學微觀運動規律上看，確是一個非常大的進步。

　　還有一個相似的例子就是對爆震波反應區結構方面的研究。對于這方面的研究是比激波結構更加復雜的，解決問題的困難在于理論的復雜性，也有實驗經驗的不足等原因。分子氣體的動力激光器中非平衡流方面的問題，主要是因為分子內部自由度性質在不斷膨脹的氣流中產生的自身不平衡現象。在這種迅速膨脹的氣流中，分子振動的自由度兩方面是不平衡的，不能夠采用統一的溫度對其進行描述。因此，這也是一個遠離平衡的問題。

　　二、新技術不斷推動物理力學的發展

　　物理力學的產生及其發展即是力學學科發展的重要趨勢，也是促進現代工程技術發展的重要手段。自上世紀40年代至今，由于尖端的技術以及基礎科學的`不斷發展與進步，力學面臨著大量的超高溫和超高壓等特殊條件下的問題。我國著名的力學家錢學森在上世紀50年代初提出應該建立物理力學這門學科，其真知灼見把握了力學發展的大趨勢，并且預見了今后突飛猛進的結果。

　　人類社會科學技術的不斷發展，給物理力學的研究提供了更多的條件。縱觀近五十年間的物理力學的發展，值得一提的是液體理論的重大進步。1972年，麥克唐納等人計算出等壓線結果和多種液體實測數據等，促進了對液體理論的研究。1997年，威爾遜提出了采用重正化群理論解決臨界現象，取得了重大的進展。近20年來，對于耗散結構理論是非平衡系統的研究也取得了突破性的進展。上世紀50年代之后，原子分子物理學才重新被重視，尤其是計算機的不斷應用大大地促進了這門學科的發展。其他的像分子束技術、光散射技術、中子衍射技術等都成為了研究固體以及液體微觀結構的有效手段。另外，高壓技術能夠產生千萬大氣壓以上的高壓條件，高倍電子顯微鏡能夠用來觀測原子尺的現象等。新技術以及新發明都為進一步研究物理力學提供了有利的條件。

　　本文對物理力學的產生及其發展進行了相關的探討。通過本文的研究，我們了解到，在對物理力學進行研究時，我們應該明確物理力學研究的目的，還應該充分采用新技術、新發明，將其不斷應用到研究中。只要我們不斷探索和實踐，一定能夠進一步促進物理力學的發展。

　　參考文獻：

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