神马文学网理论力学学习总结
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/06/13 03:11:35
虽然从初中就开始接触物理，学习力学，但在以前的学习中，我们都是考虑理想情况下的力学问题。在这个学期的理论力学学习工程中，我们又系统的学习了一遍经典力学（牛顿力学三定律，动能定理，动量定理），并转换了一个角度，去研究在一般情况下的力学问题，使我们对力学的认识上了一个新台阶，为以后的工程机械类课程学习打下了良好的基础。
在这个学期的学习中，我们有很多收获，主要包括以下几点：
一， 理论力学与物理中力学的不同
虽然理论力学和我们初中，高中学习的物理中的力学，研究内容一样（都为力学）。使用的理论一样（都为牛顿三定律，动能定理，动量定理）。但研究方法有很大不同：
1.物理中的力学研究问题时，更理想化，将很多细节问题就忽略掉了。例如，在研究牛顿定律时，物理学中主要研究加速度一定，或者加速度成线性变化的情况，而理论力学主要研究一般情况下 ,然后用积分 ，求出在整个过程中，力的大小。
2. 物理学更侧重于研究物体运动的基本原理，而并非以解决实际工程力学问题为主要目的，所以在物理中，没有复杂的力系，作用在物体上的力系一般为汇交力系，比较容易分析研究：而理论力学侧重于工程问题的分析研究。在工程问题中，作用在物体上的力很多，而且很复杂，所以在理论力学中，对力系的分析就很复杂，有平面汇交力系，平面力偶系，空间力系。对于力系的分析和简化也就成为理论力学中的重点与难点。
3.理论力学是以牛顿力学为基础，只能研究宏观低速物体的运动问题，但在物理中的力学中，我们不仅可以用牛顿力学研究宏观低速物体的运动，还可以用爱因斯坦的相对论研究接近光速的物体的运动，研究范围更广。
二，理论力学的研究方法
理论力学的研究方法主要有质心法，微元法，矢量法等。
1． 质心法
质心是物体质量的中心，在研究问题时，正确的使用质心，1在不研究物体上每一部分的运动，而只研究物体整体的运动形式时，可以把物体看成一个质量集中在质心的微小物体，可以方便我们对问题的分析，得出问题的答案。2在研究转动惯量时，找到物体的质心，应用平行轴定理 ,其中 为物体对于通过质心，并与该轴平行的轴的转动惯量， 一般容易求出，3在研究“只滚不滑”的物体的运动时，可以运用 ，其中 为质心的加速度， 为质心到速度瞬心的距离， 为物体运动的角加速度。
2.微元法
在理论力学中，我们研究的物体的密度不是均匀的，而是随位置的不同而不断变化，研究的力一般随时间或者位移在不断变化，这样我们使用微元法解题就很方便，快捷。用微元法解题主要有以下几种情形：1用微元法求变力做功。在理论力学中，当讨论力的方向，大小随位移发生变化的力做功时，可以运用 求出变力 的功，其中 为随位移发生变化的量，是位移x的函数。2用微元法求物体的转动惯量。对于密度不均匀的物体，求转动惯量时，需要运用微元法。 ,其中 为物体距转动轴的距离为r的部分的质量，a，b分别为物体距转动轴的最短距离和最长距离。
3.矢量法
在理论力学问题的研究中，由于很多量都存在方向，是矢量，所以在理论力学中，考虑问题时肯定要考虑方向，矢量法自然成为理论力学中被普遍使用的一种方法。在使用矢量法时，要注意以下问题：1确定正方向。使用矢量法时，首先要选取正方向，避免不同的矢量选取的正方向不同，造成错误。2对矢量进行正确分析，并注意矢量和标量的区别。3在牵扯多个方向的矢量时，要选取合适的坐标轴，对矢量进行投影，转化为标量进行计算。选取合适的坐标轴，可以简化运算。
三，理论力学在实际中的应用
1. 力学在体育运动中有非常广泛的应用，比如篮球往哪个方向、以多大速度投命中率最高；羽毛球手握在拍子的哪个位置最省力，扣球时拍面与球以哪个角度接触最好；打桌球时球应该如何碰撞；等等。
2. 在天文学上，运用力学知识可以计算得出各星体的质量、半径、距地球的距离，预测星体的存在，等；在航天科技中，也可计算火箭发射的初速度，运行的轨道。
3. 在有一些门的设计中，可以在转轴处设置一个很小的倾角，利用摩擦力，自锁现象，在门被开启后自动关闭。
4. 在机械手的设计中，我们要合理设计机械手各个部分的长度和在转角处的转角度数，使机械手能完成我们预期的任务。
5. 在进行建筑物的爆破中，我们就需要对爆炸后的情形进行分析，模拟爆炸后建筑物的变化，来确定炸药的安放位置和炸药量。