力学

自然科学的基础学科之一。是一门研究力和物质的机械运动规律及其相互作用关系的科学，又是一门技术学科，是许多工程技术的理论基础。该学科研究固体、液体、气体和等离子体的运动、变形及受力分布规律。在近代工程技术中，如火箭与飞机的外形设计、它们的控制及结构设计，机器人的运动分析，环境保护中气体的运动规律，高层建筑抗地震和抗风振的防设措施，各种机械加工提高性能和延长使用寿命的方法，以及生物体中有关力学功能的分析中发挥着原理性的指导作用。力学知识源于人类在生产劳动中所积累的经验和他们对自然现象的观察。17世纪，伽利略首先采用数学加上实验的科学方法研究出自由落体的运动定律，随后，牛顿又继承和发展了前人的劳动成果，建立经典力学。从此，力学成为物理学中的重要组成部分。18―19世纪间，由于欧勒、达朗贝尔、拉格朗日和哈密顿等科学家的工作，牛顿力学体系朝向解析的途径发展，分析力学的形成终使力学成为一门具有完善理论的基础学科。19世纪后，结构力学、弹性力学、水动力学、流体力学相继完善，力学从物理学中正式分化出来，向应用的方向发展。进入20世纪，由于核工业和航空事业等近代工程技术的推动，力学与计算机技术密切结合，该学科又衍生了诸多的新的分支学科，显示出旺盛的生命力和它在科学技术中的重要地位。按照研究的对象不同，力学分为流体力学、固体力学和一般力学3个分支。一般力学主要研究质点系、刚体系和抽象的动力系统的平衡、振动、稳定性和分叉现象。流体力学和固体力学统称为连续介质力学，通常采用连续介质模型。按照研究的手段不同，力学还分有实验力学和计算力学两个分支。实验力学是用实验的方法解决工程中的理论与实际问题，并且研究宏观物质运动的本质关系和力学机理。计算力学应用计算机和数值方法处理各种力学问题，发展高效率的数值实验方法，开发计算机软件。此外，力学与其它基础科学及应用科学相互交叉，形成了物理力学、物理―化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体动力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学、岩土力学、爆炸力学、复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等分支学科。