陀螺和液壓機(jī)哪個(gè)好學(xué)

陀螺和液壓機(jī)哪個(gè)好學(xué)

陀螺和液壓機(jī)哪個(gè)好學(xué)

力學(xué)
【簡(jiǎn)介】
力學(xué)是研究物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。自然界物質(zhì)有多種層次，從宇觀的宇宙體系，宏觀的天體和常規(guī)物體，細(xì)觀的顆粒、纖維、晶體，到微觀的分子、原子、基本粒子。通常理解的力學(xué)以研究天然的或人工的宏觀對(duì)象為主。但由于學(xué)科的互相滲透，有時(shí)也涉及宇觀或細(xì)觀甚至微觀各層次中的對(duì)象以及有關(guān)的規(guī)律。
力學(xué)又稱經(jīng)典力學(xué)，是研究通常尺寸的物體在受力下的形變，以及速度遠(yuǎn)低于光速的運(yùn)動(dòng)過程的一門自然科學(xué)。力學(xué)是物理學(xué)、天文學(xué)和許多工程學(xué)的基礎(chǔ)，機(jī)械、建筑、航天器和船艦等的合理設(shè)計(jì)都必須以經(jīng)典力學(xué)為基本依據(jù)。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本的形式。機(jī)械運(yùn)動(dòng)亦即力學(xué)運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)在時(shí)間、空間中的位置變化，包括移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、流動(dòng)、變形、振動(dòng)、波動(dòng)、擴(kuò)散等。而平衡或靜止，則是其中的特殊情況。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的其他形式還有熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、原子及其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)和化學(xué)運(yùn)動(dòng)等。
力是物質(zhì)間的一種相互作用，機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是由這種相互作用引起的。靜止和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則意味著各作用力在某種意義上的平衡。因此，力學(xué)可以說是力和(機(jī)械)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。
力學(xué)在漢語(yǔ)中的意思是力的科學(xué)。漢語(yǔ)“力”字最初表示的是手臂使勁，后來(lái)雖又含有他義，但都同機(jī)械或運(yùn)動(dòng)沒有直接聯(lián)系?！傲W(xué)”一詞譯自英語(yǔ)mechanics(源于希臘語(yǔ)μηχανη——機(jī)械)。在英語(yǔ)中，mechanics是一個(gè)多義詞，既可釋作“力學(xué)”，也可釋作“機(jī)械學(xué)”、“結(jié)構(gòu)”等。在歐洲其他語(yǔ)種中，此詞的語(yǔ)源和語(yǔ)義都與英語(yǔ)相同。漢語(yǔ)中沒有同它對(duì)等的多義詞。mechanics在19世紀(jì)50年代作為研究力的作用的學(xué)科名詞傳入中國(guó)時(shí)，譯作“重學(xué)”，后來(lái)改譯作“力學(xué)”，一直使用至今?！傲W(xué)的”和“機(jī)械的” 在英語(yǔ)中同為mechanical，而現(xiàn)代漢語(yǔ)中“機(jī)械的”又可理解為“刻板的”。這種不同語(yǔ)種中詞義包容范圍的差異，有時(shí)引起國(guó)際學(xué)術(shù)交流中的周折。例如機(jī)械的(mechanical)自然觀，其實(shí)指用力學(xué)解釋自然的觀點(diǎn)，而英語(yǔ)mechanist是指機(jī)械師，不是指力學(xué)家。
[編輯本段]【發(fā)展簡(jiǎn)史】
力學(xué)知識(shí)最早起源于對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和在生產(chǎn)勞動(dòng)中的經(jīng)驗(yàn)。人們?cè)诮ㄖ?、灌溉等勞?dòng)中使用杠桿、斜面、汲水等器具，逐漸積累起對(duì)平衡物體受力情況的認(rèn)識(shí)。古希臘的阿基米德對(duì)杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統(tǒng)研究，確定它們的基本規(guī)律，初步奠定了靜力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ)。
古代人還從對(duì)日、月運(yùn)行的觀察和弓箭、車輪等的使用中，了解一些簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如勻速的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。但是對(duì)力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，只是在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期以后才逐漸有了正確的認(rèn)識(shí)。
伽利略在實(shí)驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，最早闡明自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提出加速度的概念。牛頓繼承和發(fā)展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律)，提出物體運(yùn)動(dòng)三定律。伽利略、牛頓奠定了動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的建立標(biāo)志著力學(xué)開始成為一門科學(xué)。
此后，力學(xué)的研究對(duì)象由單個(gè)的自由質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)向受約束的質(zhì)點(diǎn)和受約束的質(zhì)點(diǎn)系。這方面的標(biāo)志是達(dá)朗貝爾提出的達(dá)朗貝爾原理，和拉格朗日建立的分析力學(xué)。其后，歐拉又進(jìn)一步把牛頓運(yùn)動(dòng)定律用于剛體和理想流體的運(yùn)動(dòng)方程，這看作是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的開端。
運(yùn)動(dòng)定律和物性定律這兩者的結(jié)合，促使彈性固體力學(xué)基本理論和粘性流體力學(xué)基本理論孿生于世，在這方面作出貢獻(xiàn)的是納維、柯西、泊松、斯托克斯等人。彈性力學(xué)和流體力學(xué)基本方程的建立，使得力學(xué)逐漸脫離物理學(xué)而成為獨(dú)立學(xué)科。
從牛頓到漢密爾頓的理論體系組成了物理學(xué)中的經(jīng)典力學(xué)。在彈性和流體基本方程建立后，所給出的方程一時(shí)難于求解，工程技術(shù)中許多應(yīng)用力學(xué)問題還須依靠經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的方法解決。這使得19世紀(jì)后半葉，在材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)同彈性力學(xué)之間，水力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)之間一直存在著風(fēng)格上的顯著差別。
20世紀(jì)初，隨著新的數(shù)學(xué)理論和方法的出現(xiàn)，力學(xué)研究又蓬勃發(fā)展起來(lái)，創(chuàng)立了許多新的理論，同時(shí)也解決了工程技術(shù)中大量的關(guān)鍵性問題，如航空工程中的聲障問題和航天工程中的熱障問題等。
這時(shí)的先導(dǎo)者是普朗特和卡門，他們?cè)诹W(xué)研究工作中善于從復(fù)雜的現(xiàn)象中洞察事物本質(zhì)，又能尋找合適的解決問題的數(shù)學(xué)途徑，逐漸形成一套特有的方法。從20世紀(jì)60年代起，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，力學(xué)無(wú)論在應(yīng)用上或理論上都有了新的進(jìn)展。
力學(xué)在中國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)特殊的過程。與古希臘幾乎同時(shí)，中國(guó)古代對(duì)平衡和簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式就已具備相當(dāng)水平的力學(xué)知識(shí)，所不同的是未建立起像阿基米德那樣的理論系統(tǒng)。到明末清初，中國(guó)科學(xué)技術(shù)已顯著落后于歐洲。
[編輯本段]【學(xué)科性質(zhì)】
物理科學(xué)的建立是從力學(xué)開始的。在物理科學(xué)中，人們?cè)眉兇饬W(xué)理論解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)以外的各種形式的運(yùn)動(dòng)，如熱、電磁、光、分子和原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等。當(dāng)物理學(xué)擺脫了這種機(jī)械(力學(xué))的自然觀而獲得健康發(fā)展時(shí)，力學(xué)則在工程技術(shù)的推動(dòng)下按自身邏輯進(jìn)一步演化，逐漸從物理學(xué)中獨(dú)立出來(lái)。
20世紀(jì)初，相對(duì)論指出牛頓力學(xué)不適用于高速或宇宙尺度內(nèi)的物體運(yùn)動(dòng)；20年代，量子論指出牛頓力學(xué)不適用于微觀世界。這反映人們對(duì)力學(xué)認(rèn)識(shí)的深化，即認(rèn)識(shí)到物質(zhì)在不同層次上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不同的。所以通常理解的力學(xué)，是指以宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)為研究?jī)?nèi)容的物理學(xué)分支學(xué)科。許多帶“力學(xué)”名稱的學(xué)科，如熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、相對(duì)論力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)等，在習(xí)慣上被認(rèn)為是物理學(xué)的其它分支，不屬于力學(xué)的范圍。
力學(xué)與數(shù)學(xué)在發(fā)展中始終相互推動(dòng)，相互促進(jìn)。一種力學(xué)理論往往和相應(yīng)的一個(gè)數(shù)學(xué)分支相伴產(chǎn)生，如運(yùn)動(dòng)基本定律和微積分，運(yùn)動(dòng)方程的求解和常微分方程，彈性力學(xué)及流體力學(xué)和數(shù)學(xué)分析理論，天體力學(xué)中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和微分方程定性理論等，因此有人甚至認(rèn)為力學(xué)應(yīng)該也是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)。但是力學(xué)和其它物理學(xué)分支一樣，還有需要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的一面，而數(shù)學(xué)尋求的是比力學(xué)更帶普遍性的數(shù)學(xué)關(guān)系，兩者有各自不同的研究對(duì)象。
力學(xué)不僅是一門基礎(chǔ)科學(xué)，同時(shí)也是一門技術(shù)科學(xué)，它是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，又在廣泛的應(yīng)用過程中不斷得到發(fā)展。當(dāng)工程學(xué)還只分民用工程學(xué)(即土木工程學(xué))和軍事工程學(xué)兩大分支時(shí)，力學(xué)在這兩個(gè)分支中就已經(jīng)起著舉足輕重的作用。工程學(xué)越分越細(xì)，各個(gè)分支中許多關(guān)鍵性的進(jìn)展，都有賴于力學(xué)中有關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、強(qiáng)度、剛度等問題的解決。
力學(xué)和工程學(xué)的結(jié)合，促使了工程力學(xué)各個(gè)分支的形成和發(fā)展。現(xiàn)在，無(wú)論是歷史較久的土木工程、建筑工程、水利工程、機(jī)械工程、船舶工程等，還是后起的航空工程、航天工程、核技術(shù)工程、生物醫(yī)學(xué)工程等，都或多或少有工程力學(xué)的活動(dòng)場(chǎng)地。
力學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)又是技術(shù)科學(xué)這種二重性，有時(shí)難免會(huì)引起分別側(cè)重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的力學(xué)家之間的不同看法。但這種二重性也使力學(xué)家感到自豪，它們?yōu)闇贤ㄈ祟愓J(rèn)識(shí)自然和改造自然兩個(gè)方面作出了貢獻(xiàn)。
[編輯本段]【學(xué)科分類】
力學(xué)可粗分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜止問題；運(yùn)動(dòng)學(xué)只考慮物體怎樣運(yùn)動(dòng)，不討論它與所受力的關(guān)系；動(dòng)力學(xué)討論物體運(yùn)動(dòng)和所受力的關(guān)系。
力學(xué)也可按所研究對(duì)象區(qū)分為固體力學(xué)、流體力學(xué)和一般力學(xué)三個(gè)分支，流體包括液體和氣體；固體力學(xué)和流體力學(xué)可統(tǒng)稱為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，它們通常都采用連續(xù)介質(zhì)的模型。固體力學(xué)和流體力學(xué)從力學(xué)分出后，余下的部分組成一般力學(xué)。
一般力學(xué)通常是指以質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體、剛體系為研究對(duì)象的力學(xué)，有時(shí)還把抽象的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)也作為研究對(duì)象。一般力學(xué)除了研究離散系統(tǒng)的基本力學(xué)規(guī)律外，還研究某些與現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的新興學(xué)科的理論。
一般力學(xué)、固體力學(xué)和流體力學(xué)這三個(gè)主要分支在發(fā)展過程中，又因?qū)ο蠡蚰Ｐ偷牟煌霈F(xiàn)了一些分支學(xué)科和研究領(lǐng)域。屬于一般力學(xué)的有理論力學(xué)(狹義的)、分析力學(xué)、外彈道學(xué)、振動(dòng)理論、剛體動(dòng)力學(xué)、陀螺力學(xué)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性等；屬于固體力學(xué)的有材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等；流體力學(xué)是由早期的水力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)這兩個(gè)風(fēng)格迥異的分支匯合而成，現(xiàn)在則有空氣動(dòng)力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、多相流體力學(xué)、滲流力學(xué)、非牛頓流體力學(xué)等分支。各分支學(xué)科間的交叉結(jié)果又產(chǎn)生粘彈性理論、流變學(xué)、氣動(dòng)彈性力學(xué)等。
力學(xué)也可按研究時(shí)所采用的主要手段區(qū)分為三個(gè)方面：理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算。實(shí)驗(yàn)力學(xué)包括實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)等。著重用數(shù)值計(jì)算手段的計(jì)算力學(xué)，是廣泛使用電子計(jì)算機(jī)后才出現(xiàn)的，其中有計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)等。對(duì)一個(gè)具體的力學(xué)課題或研究項(xiàng)目，往往需要理論、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算這三方面的相互配合。
力學(xué)在工程技術(shù)方面的應(yīng)用結(jié)果形成工程力學(xué)或應(yīng)用力學(xué)的各種分支，諸如土力學(xué)、巖石力學(xué)、爆炸力學(xué)復(fù)合材料力學(xué)、工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)、環(huán)境空氣動(dòng)力學(xué)等。
力學(xué)和其他基礎(chǔ)科學(xué)的結(jié)合也產(chǎn)生一些交又性的分支，最早的是和天文學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的天體力學(xué)。在20世紀(jì)特別是60年代以來(lái)，出現(xiàn)更多的這類交叉分支，其中有物理力學(xué)、化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)、等離子體動(dòng)力學(xué)、電流體動(dòng)力學(xué)、磁流體力學(xué)、熱彈性力學(xué)、理性力學(xué)、生物力學(xué)、生物流變學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、地球構(gòu)造動(dòng)力學(xué)、地球流體力學(xué)等。
[編輯本段]【主要理論】
1.物體運(yùn)動(dòng)三定律。
2.達(dá)朗貝爾原理
3.分析力學(xué)理論
4連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論
5.彈性固體力學(xué)基本理論
6.粘性流體力學(xué)基本理論
[編輯本段]【研究方法】
力學(xué)研究方法遵循認(rèn)識(shí)論的基本法則：實(shí)踐——理論——實(shí)踐。
力學(xué)家們根據(jù)對(duì)自然現(xiàn)象的觀察，特別是定量觀測(cè)的結(jié)果，根據(jù)生產(chǎn)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，或者根據(jù)為特定目的而設(shè)計(jì)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提煉出量與量之間的定性的或數(shù)量的關(guān)系。為了使這種關(guān)系反映事物的本質(zhì)，力學(xué)家要善于抓住起主要作用的因素，屏棄或暫時(shí)屏棄一些次要因素。
力學(xué)中把這種過程稱為建立模型。質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續(xù)介質(zhì)等是各種不同的模型。在模型的基礎(chǔ)上可以運(yùn)用已知的力學(xué)或物理學(xué)的規(guī)律，以及合適的數(shù)學(xué)工具，進(jìn)行理論上的演繹工作，導(dǎo)出新的結(jié)論。
依據(jù)所得理論建立的模型是否合理，有待于新的觀測(cè)、工程實(shí)踐或者科學(xué)實(shí)驗(yàn)等加以驗(yàn)證。在理論演繹中，為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性，往往采用一些無(wú)量綱參數(shù)如雷諾數(shù)、馬赫數(shù)、泊松比等。這些參數(shù)既反映物理本質(zhì)，又是單純的數(shù)字，不受尺寸、單位制、工程性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)裝置類型的牽制。
力學(xué)研究工作方式是多樣的：有些只是純數(shù)學(xué)的推理，甚至著眼于理論體系在邏輯上的完善化；有些著重?cái)?shù)值方法和近似計(jì)算；有些著重實(shí)驗(yàn)技術(shù)等等。而更大量的則是著重在運(yùn)用現(xiàn)有力學(xué)知識(shí)，解決工程技術(shù)中或探索自然界奧秘中提出的具體問題。
現(xiàn)代的力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，諸如大型的風(fēng)洞、水洞，它們的建立和使用本身就是一個(gè)綜合性的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目，需要多工種、多學(xué)科的協(xié)作。應(yīng)用研究更需要對(duì)應(yīng)用對(duì)象的工藝過程、材料性質(zhì)、技術(shù)關(guān)鍵等有清楚的了解。在力學(xué)研究中既有細(xì)致的、獨(dú)立的分工，又有綜合的、全面的協(xié)作。
[編輯本段]【應(yīng)用領(lǐng)域】
力學(xué)是物理學(xué)、天文學(xué)和許多工程學(xué)的基礎(chǔ)，機(jī)械、建筑、航天器和船艦等的合理設(shè)計(jì)都必須以經(jīng)典力學(xué)為基本據(jù)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本的形式。機(jī)械運(yùn)動(dòng)亦即力學(xué)運(yùn)動(dòng)。
在力學(xué)理論的指導(dǎo)或支持下取得的工程技術(shù)成就不勝枚舉。最突出的有：以人類登月、建立空間站、航天飛機(jī)等為代表的航天技術(shù)；以速度超過5倍聲速的軍用飛機(jī)、起飛重量超過300t、尺寸達(dá)大半個(gè)足球場(chǎng)的民航機(jī)為代表的航空技術(shù)；以單機(jī)功率達(dá)百萬(wàn)千瓦的汽輪機(jī)組為代表的機(jī)械工業(yè)，可以在大風(fēng)浪下安全作業(yè)的單臺(tái)價(jià)值超過10億美元的海上采油平臺(tái)；以排水量達(dá)5×105t的超大型運(yùn)輸船和航速可達(dá)30多節(jié)、深潛達(dá)幾百米的潛艇為代表的船舶工業(yè)；可以安全運(yùn)行的原子能反應(yīng)堆；在地震多發(fā)區(qū)建造高層建筑；正在陸上運(yùn)輸中起著越來(lái)越重要作用的高速列車，等等，甚至如兩彈引爆的核心技術(shù)，也都是典型的力學(xué)問題。
總之還有許多的問題。
[編輯本段]【重要著作】
1687年7月出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（拉丁文：Philosophiae Naturalis Principia Mathematica），牛頓介紹了力學(xué)的基本運(yùn)動(dòng)三定律與基本的力學(xué)量。
[編輯本段]【著名人物】
1.阿基米德
古希臘的阿基米德對(duì)杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統(tǒng)研究，確定它們的基本規(guī)律，初步奠定了靜力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ)。
2.伽利略
伽利略在實(shí)驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，最早闡明自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提出加速度的概念。
3.牛頓
牛頓繼承和發(fā)展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律)，提出物體運(yùn)動(dòng)三定律。
[編輯本段]【發(fā)展趨勢(shì)】
（1）固體力學(xué)
經(jīng)典的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)將可能會(huì)被突破。新的力學(xué)模型和體系，將會(huì)概括某些對(duì)宏觀力學(xué)行為起敏感作用的細(xì)觀和微觀因素，以及這些因素的演化，從而使復(fù)合材料(包括陶瓷、聚合物和金屬)的強(qiáng)化、韌化和功能化立足于科學(xué)的認(rèn)識(shí)之上。
固體力學(xué)將融匯力-熱-電-磁等效應(yīng)。機(jī)械力與熱、電、磁等效應(yīng)的相互轉(zhuǎn)化和控制，目前大都還限于測(cè)量和控制元件上，但這些效應(yīng)的結(jié)合孕育著極有前途的新機(jī)會(huì)。近來(lái)出現(xiàn)的數(shù)百層疊合膜“摩天大廈”式的微電子元器件，已迫切要求對(duì)這類力-熱-電耦合效應(yīng)做深入的研究。以“Mechronics”為代表的微機(jī)械、微工藝、微控制等方面的發(fā)展，將會(huì)極大地推動(dòng)對(duì)力-熱-電-磁耦合效應(yīng)的研究。
（2）流體力學(xué)
今后，空天飛機(jī)和新一代的超聲速民航機(jī)的成功研制將首先取決于流體力學(xué)的進(jìn)展。在有關(guān)的高溫空氣動(dòng)力學(xué)中必須放棄原先的熱力學(xué)平衡的假定。吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)中H2，O2在超聲速流動(dòng)狀態(tài)下的混合、點(diǎn)火等，都是過去的理論和實(shí)踐未能解決的難題。超聲速流邊界層的控制、減阻以及降噪控制等也帶來(lái)一系列新問題。
（3）一般力學(xué)
一般力學(xué)近來(lái)已開始進(jìn)入生物體運(yùn)動(dòng)問題的研究，研究了人和動(dòng)物行走、奔跑及跳躍中的力學(xué)問題。這種在宏觀范圍內(nèi)對(duì)生物體進(jìn)行的研究，已經(jīng)帶來(lái)了一些新的結(jié)果。億萬(wàn)年生物進(jìn)化的結(jié)果，的確把優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)機(jī)能賦與了生存下來(lái)的物種。對(duì)其進(jìn)一步研究，可以提供生物進(jìn)化方向的理性認(rèn)識(shí)，也可為人類進(jìn)一步提高某些機(jī)構(gòu)或機(jī)械的性能提供方向性的指導(dǎo)。以下幾個(gè)方面的問題應(yīng)當(dāng)給予充分重視：(1)固體的非平衡/不可逆熱力學(xué)理論；(2)塑性與強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)理論；(3)原子乃至電子層次上子系統(tǒng)(原子鍵，位錯(cuò)，空位等缺陷)的動(dòng)力學(xué)理論。為深入進(jìn)行這些研究，應(yīng)當(dāng)充分利用與開發(fā)計(jì)算機(jī)模擬(如分子動(dòng)力學(xué))和現(xiàn)代宏、細(xì)、微觀實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)技術(shù)。 工科離不開力學(xué)，在工科基礎(chǔ)課中，開設(shè)了不同的力學(xué)課程：理論力學(xué)，假設(shè)物體不發(fā)生變形，用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)物理方法研究一切質(zhì)點(diǎn)，物體的運(yùn)動(dòng)，靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，機(jī)械原理的理論基礎(chǔ)。材料力學(xué)，傳統(tǒng)方法研究物體在各種載荷下，包括靜力，靜扭矩，靜彎矩，振動(dòng)，碰撞等，機(jī)械零部件和裝配設(shè)計(jì)，機(jī)械加工的理論基礎(chǔ)。流體力學(xué)，研究一切流體在容器、管道中運(yùn)動(dòng)規(guī)律和力學(xué)特性，液壓、氣動(dòng)、熱分析的理論基礎(chǔ)。分析力學(xué)，使用計(jì)算數(shù)學(xué)方法分析力學(xué)有限元素法，把受力對(duì)象拆解成有限個(gè)元素，對(duì)每個(gè)元素進(jìn)行受力分析，通過聯(lián)立偏微分方程組，用泛函求解，計(jì)算出每個(gè)元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變。聯(lián)立方程組可化為剛度矩陣和自由度組成的矩陣方程。
參考資料：

多高的樓需要陀螺

就是用慣性儀表來(lái)測(cè)量車身的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，空間姿態(tài)，加速度矢量，
這些都是基本原理。
現(xiàn)在都用進(jìn)口器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)制造的慣性儀表精度低，價(jià)格高，沒法與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)，除非是國(guó)外禁運(yùn)。
在這些精密儀器領(lǐng)域，中國(guó)最頂級(jí)的產(chǎn)品與西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距至少是2個(gè)數(shù)量級(jí)別到3個(gè)數(shù)量級(jí)別，那些論文、科技成果、獎(jiǎng)?wù)?、?jiǎng)狀、職稱、學(xué)歷，都是嚇唬老百姓地，高層十分清楚，再投多少錢下去都沒有長(zhǎng)進(jìn)，只不過是鄧小平首先公開披露事實(shí)而已，我們與世界先進(jìn)水平的差距是越來(lái)越大了。
從世界科技前沿的高能物理、深空探索、尖端武器裝備，就能夠知道高性能儀器關(guān)鍵性。
對(duì)于攀爬樓梯的輪椅，用普通的傾斜傳感器就可以了，從一美元一個(gè)到3000千人民幣一個(gè)的器件，都可以滿足要求。
而對(duì)于攀爬樓梯的輪椅，測(cè)量出當(dāng)前的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)是小事一樁，而通過機(jī)電裝置，維持人體載荷的姿態(tài)才是主要的難度，以國(guó)內(nèi)的消費(fèi)水平和鋼材、鋁型材性能，做出來(lái)的裝置太重，太貴，體積太大，樓道都被機(jī)動(dòng)輪椅擠滿了。
想通過這個(gè)裝置來(lái)掙錢的人多了去，沒有一個(gè)能實(shí)施的。
至于外骨骼助力裝置、外骨骼機(jī)器人搭載人體攀爬樓梯，就更沒有戲了，
用電動(dòng)吧，一個(gè)關(guān)節(jié)的RV減速器就1萬(wàn)元到5萬(wàn)元人民幣，這還不包括電動(dòng)機(jī)，如果用國(guó)產(chǎn)的，就十分龐大與笨重，動(dòng)作緩慢，沒有任何的商業(yè)價(jià)值。
一個(gè)外骨骼助力裝置，起碼要8個(gè)關(guān)節(jié)，這筆賬如何算？？?。?br>用液壓吧，那更昂貴！！連管道、接頭、電動(dòng)控制閥門都完全得依賴進(jìn)口！
所以，以上問題的關(guān)鍵是工業(yè)基礎(chǔ)，百姓大眾的消費(fèi)水平，與那些管理文憑、藝術(shù)修養(yǎng)等等好不搭界，偏偏那些流氓***在忽悠大眾。
你就死了這個(gè)念頭吧，去做點(diǎn)實(shí)在的事情，掙錢糊口要緊，
能做的話，北大、清華、華中科技大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、哈軍工早就動(dòng)手了，
人家更明白其中的門檻有多高，自己的能力極限在哪里。
國(guó)內(nèi)仿造的兩輪平衡電動(dòng)車“賽格威”可以批量生產(chǎn)，客戶群的數(shù)量實(shí)在有限，
你所追求的裝置，他們要做起來(lái)可是得心應(yīng)手哇。
至于用履帶、輪組驅(qū)動(dòng)的這類裝置，國(guó)外生產(chǎn)了許許多年，西方工業(yè)化國(guó)家也可以批量生產(chǎn)，
現(xiàn)在的產(chǎn)品起價(jià)就是3萬(wàn)元人民幣，8萬(wàn)元人民幣也正常，30萬(wàn)元一臺(tái)也有道理，
國(guó)內(nèi)消費(fèi)不起啊。
無(wú)數(shù)在社會(huì)底層的人們，無(wú)不期盼著用幾千元就做出來(lái)，
那國(guó)家級(jí)別的機(jī)械研究院、機(jī)械研究所、生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的大企業(yè)不早就做濫啦？？?。?！
所以，前不久見到一個(gè)百度知道網(wǎng)站的帖子，
該用戶說明他掌控有數(shù)控加工中心可以自由使用，
提問：要制造微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)、制造微型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，要聘請(qǐng)什么級(jí)別的技術(shù)工人？？
你們應(yīng)當(dāng)沖上去耶?。。。?！
從表面上來(lái)看，設(shè)計(jì)是十分簡(jiǎn)單的事情，
首先是進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)模擬仿真，這有進(jìn)口軟件可以依賴，
然后是結(jié)構(gòu)最佳設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模擬，也有進(jìn)口軟件，可以預(yù)先知道哪里應(yīng)力集中，要加固等等。
接著是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)模擬，進(jìn)口軟件能夠看出各個(gè)部件之間是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，運(yùn)動(dòng)是否順暢，計(jì)算機(jī)上的分析工作結(jié)束后，就自動(dòng)生成零部件加工數(shù)據(jù)文件，在數(shù)控加工中心上面開工制造。
雇傭幾個(gè)博士后和碩士就可以組成團(tuán)隊(duì)，中國(guó)這幾年不是有私人投資組建大型飛機(jī)設(shè)計(jì)公司嘛，
這就是國(guó)際上成熟的路徑和流程。
你們?cè)义X下去，就有結(jié)果啦！快去搶占市場(chǎng)，開拓商機(jī)哇?。?！

誰(shuí)能教教我物理中的力，杠桿，滑輪，重力是什么，要怎樣運(yùn)用這些知識(shí)啊

力是物體對(duì)物體的作用，或者說力是物體之間的作用。例如您打字時(shí)，手指要作用在鍵帽上向下壓，這就是手指對(duì)鍵帽的作用，或者說手指對(duì)鍵帽有力的作用。
同時(shí)手指感覺到鍵帽向上頂手指，這就是鍵帽對(duì)手的作用，這也是力，一般叫反作用力，注意：作用力與反作用力是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失的，大小相同，方向相反。

重力是我們腳下的地球?qū)Φ厍虮砻娓浇娜魏挝矬w都有的吸引作用，把這個(gè)吸引作用叫物體所受的重力。方向豎直向下。例如電腦、桌子、我們自己，家里家俱，都能在地面上穩(wěn)定不動(dòng)，都是因?yàn)橛兄亓Φ淖饔迷?，要不是地球吸引，全飛得找不到了。

杠桿是一根不能變形的棒子，下面有一個(gè)支點(diǎn)支著，或者上面有一個(gè)拉的東西在拉著它，在支點(diǎn)的兩側(cè)或者同側(cè)，一般有二個(gè)力作用在這個(gè)棒子上，，也可能有更多的力作用在它上面，看這個(gè)棒子怎樣運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生什么情況等等。一般是在平衡條件下，這樣好解題。

滑輪比較好玩，按給的情況，有的滑輪中心位置不能移動(dòng)，只是它自己在原地轉(zhuǎn)圈，這樣的叫定滑輪；有的滑輪中心能隨著與它連在一起的重物或者說貨物運(yùn)動(dòng)的，這樣的叫動(dòng)滑輪。

對(duì)于定滑輪，因?yàn)閺闹行牡竭吷系木嚯x相同，可以想象成一個(gè)簡(jiǎn)單的杠桿，兩邊的力肯定是相同的，所以說定滑輪不改變力的大小，只改變力的方向。

對(duì)于動(dòng)滑輪，因?yàn)樗奈恢靡恢痹趧?dòng)，這就要求它兩邊的繩子必須是拉緊的，拉不緊的話，這個(gè)滑輪會(huì)向下掉下去，掉的結(jié)果還是要兩邊的繩子必須是拉緊的。因?yàn)閮蛇叺睦K子是一樣的松緊，所以兩邊繩子上受的力的大小肯定是相同的，不同的話，這個(gè)滑輪就還要向下掉，一直掉到兩邊的松緊一樣，實(shí)質(zhì)是兩邊繩子的拉力必須相同。所以如果這個(gè)動(dòng)滑輪下面有一個(gè)重物，或者說受一個(gè)向下的拉力，那么這個(gè)重物的重力就會(huì)被上面兩個(gè)相同的拉力平衡了，所以上面的兩個(gè)同的拉力，每個(gè)拉力只需要有下面重物的重力的一半就可以了，所以說用動(dòng)滑輪可以省力：注意，省得不是總力，總力一點(diǎn)也不能省，總力要是省了，那下面掛的東西不就掉下去了嗎？那怎樣還說省力了？你想一下：這個(gè)動(dòng)滑輪上面只有一條繩子繞了一個(gè)圈，上面有兩個(gè)拉頭，工作時(shí)一般人只能拉一個(gè)頭，你不能兩個(gè)頭都用手拉著，那還有什么意思？所以人就要拉一個(gè)頭就可以解決問題了，在人只拉一個(gè)頭的情況下，人實(shí)際上只付出了一條繩子的力，另一邊的繩子是在上面的地方掛著的，人不需要付出另一半的力，所以說，動(dòng)滑輪就省了力，最簡(jiǎn)單的就是一個(gè)動(dòng)滑輪下面有一重物，人拉一條繩子，人省了一半的力。

多做一點(diǎn)簡(jiǎn)單的題，找到感覺就好了。不難的，要學(xué)會(huì)把書上的語(yǔ)言變成自己的白話，就好理解了。