内容正文:
经典力学的成就与局限
经典力学的成就和局限性
1、主要有哪些物理学家作出了哪些突出的贡献?
2、经典力学有哪些局限性?
经典力学的成就
一.经典力学的发展历程
重 大 成 就 时 间
阿基米德发现浮力定律 公元前三世纪
开普勒发现行星运动定律 1609,1619
伽利略阐明了运动的相对性原理 1632
伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理 1638
帕斯卡发现帕斯卡原理 1653
马德堡半球实验、验证大气压力 1663
发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系 1678
牛顿发表《自然哲学的数学原理》,阐明了运动定律和万有引力定律 1687
亚里士多德 伽利略 笛卡儿 惠更斯 牛顿
国别
生活年代 古希腊,约公元前384~公元前322年 意大利,1564~1642年 法国,1596~1650年 荷兰,1629~1695年 英国, 1642~1727年
主要的科学研究方法 观察、思维、推理 观察实验、假设、数学推理三者相结合 实验观察、数学推理 实验、数学推理 归纳与演绎、综合与分析、实验观察等
力学方面的主要成就 两个反面的结论:
①力是维持物体运动的原因。
②重的物体比轻的物体下落得快。 ①自由落体运动规律
②力学相对性原理 惯性定律 ①制成了世界上第一架计时摆钟。
②测量出重力加速度的值。 ①三大运动定律、②万有引力定律。
经典力学的局限性
1、不能解决高速运动问题(接近光速)
2、不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
一、从低速到高速
例如:在一个无限大的光滑水平面上,有一质量为m的物体,在一个水平恒力F的作用下,从静止开始运动。根据牛顿第二定律可知物体将以加速度a=F/m做匀加速直线运动。
由运动学公式可知:物体的速度v=at
推理:随着时间的推移,物体的速度不断增大,最终可使物体获得任意速度。但事实并非如此。常识告诉我们,物体运动速度是有极限的,现在已知的最大速度是光速,且现在也无法使物体运动超越这个速度,这是经典力学无法解答的。这是什么原因造成的呢?是否经典力学的错误?
F
m
爱因斯坦在狭义相对论中阐述了物体以接近光速运动所遵循的规律,得出了一些不同与经典力学的观念和结论。
1、在经典力学中,物体的质量是不随运动状态改变的,而狭义相对论认为:物体的质量要随物体运动速度的增大而