有学生问我,课堂物理老师常挂在嘴边的的经典力学指什么?

在高中阶段这绝对是一个学生们关注的,同时也是经常听到但不是特别理解的问题,在这里笔者做个基本介绍。

我先声明一下,这是在高中阶段成立的答复,到了大学,经典力学的范围可能就不只是这些了。

高中物理中的“经典力学”,又叫“牛顿力学”。其内容是以三大牛顿运动定律作为基础的。

具体牛顿力学指的是,在宏观世界,研究对象在低速状态下运动的物理学范畴。经典力学分为静力学 (描述静止物体),运动学 (描述物体运动),和动力学 (描述物体受力作用下的运动)。需要指出来的是在高中物理我们研究的物体的平衡、匀变速直线运动、牛顿定律三章节均是这三块知识的最简单部分,到大学中的理论力学、材料力学等力学会有进一步的探索与研究。

实际上早在几百年前,一位人类史上伟大的科学家伽利略先生,就从实验中发现了这些定律中的若干,并提出了假想理想实验模型(新课标),但在当时极度匮乏的数学知识前提下,伟大的伽利略并没有以文字的形式正式命名这些非常天才性的结论。英国伟大的科学家牛顿先生在此基础上,最早用数学描述把这些定律固定下来。(在这里需要给学生们说的是,牛顿不仅仅是一个物理学家,他在更大的程度上是一位数学家。在大学里,大家还会学到好多牛顿总结的公式如牛顿莱布尼兹公式等)

经典力学的这三条定律是现代物理学的基础,分别如下:
第一定律:如果物体处于静止状态或作匀速直线运动,只要没有外力作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。这个定律也叫惯性定律;(伽利略曾明确指出)
第二定律:定量地描述外力使物体运动的变化情况,产生的加速度与物体受到的力成正比,与物体质量成反比,即a=F/m;(伽利略斜塔实验)
第三定律:两个物体的相互作用力总是大小相等,方向相反。(伽利略斜塔实验假设的分析)

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