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物理力學的產(chǎn)生及其發(fā)展分析
物理力學的產(chǎn)生及其發(fā)展是促進現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的重要手段，下面是小編搜集整理的一篇探究物理力學發(fā)展的論文范文，歡迎閱讀查看。
摘 要：物理力學主要是研究宏觀力學的微觀理論學科。研究物理力學的主要目的是通過理解微觀粒子性質(zhì)的相互作用，找出介質(zhì)的力學性質(zhì)計算方法，進而使解決力學問題建立在微觀分析的基礎上。本文主要探討了物理力學的產(chǎn)生和發(fā)展，為有關(guān)物理力學問題的解決提供理論基礎。
關(guān)鍵詞：物理力學;產(chǎn)生;發(fā)展
一、物理力學發(fā)展需要解決的問題分析
在物理力學的發(fā)展過程中，我們需要解決兩方面的問題，一個是關(guān)于物性的問題，另一個是有關(guān)運動規(guī)律的問題。物理力學主要通過物性及其運動規(guī)律這兩個方面的微觀化而成為解決問題、建立微觀分析的基礎。關(guān)于物性的參數(shù)主要表現(xiàn)為運動方程組中的系數(shù)，例如彈性系數(shù)、熱導率、粘性系數(shù)、聲速、比熱等。為了求解運動的方程組，需要知道它們相關(guān)的數(shù)值。
在傳統(tǒng)力學中，物性參數(shù)的數(shù)值是需要試驗測定的。而在我們研究的物理力學中，是通過微觀的分析以及對宏觀數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法計算參數(shù)的數(shù)值。我們研究物理力學，不僅是為了能夠找出物質(zhì)性質(zhì)的微觀規(guī)律，而且還需要找能夠預見新物質(zhì)性質(zhì)的方法。
針對物理力學發(fā)展中的相關(guān)問題，先了解一下有關(guān)激波結(jié)構(gòu)問題的例子。物態(tài)在激波前后會有很大的變化，在波陣面一定的厚度之內(nèi)，物質(zhì)是處在遠離平衡的狀態(tài)的。這時，對于宏觀物態(tài)的參數(shù)已經(jīng)不適用了。因此，我們需要從分子運用的這一個角度進行描述。像從波爾茲曼方程的角度出發(fā)，進而直接進行求解。
在上世紀60年代，一對無內(nèi)部自由度的影響激波結(jié)構(gòu)的問題得到了進一步發(fā)展。其發(fā)展主要得力于計算機技術(shù)的發(fā)展，從而能夠使波爾茲曼方程進而得到模型數(shù)學方程，求精確解。另外，還能夠?qū)崿F(xiàn)激波管與稀薄氣體風洞在較高區(qū)域的分辨率的相關(guān)方面的測量。雖然對于這些問題的處理都是初步的，但是從物理力學微觀運動規(guī)律上看，確是一個非常大的進步。
還有一個相似的例子就是對爆震波反應區(qū)結(jié)構(gòu)方面的研究。對于這方面的研究是比激波結(jié)構(gòu)更加復雜的，解決問題的困難在于理論的復雜性，也有實驗經(jīng)驗的不足等原因。分子氣體的動力激光器中非平衡流方面的問題，主要是因為分子內(nèi)部自由度性質(zhì)在不斷膨脹的氣流中產(chǎn)生的自身不平衡現(xiàn)象。在這種迅速膨脹的氣流中，分子振動的自由度兩方面是不平衡的，不能夠采用統(tǒng)一的溫度對其進行描述。因此，這也是一個遠離平衡的問題。
二、新技術(shù)不斷推動物理力學的發(fā)展
物理力學的產(chǎn)生及其發(fā)展即是力學學科發(fā)展的重要趨勢，也是促進現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的重要手段。自上世紀40年代至今，由于尖端的技術(shù)以及基礎科學的不斷發(fā)展與進步，力學面臨著大量的超高溫和超高壓等特殊條件下的問題。我國著名的力學家錢學森在上世紀50年代初提出應該建立物理力學這門學科，其真知灼見把握了力學發(fā)展的大趨勢，并且預見了今后突飛猛進的結(jié)果。
人類社會科學技術(shù)的不斷發(fā)展，給物理力學的研究提供了更多的條件�？v觀近五十年間的物理力學的發(fā)展，值得一提的是液體理論的重大進步。1972年，麥克唐納等人計算出等壓線結(jié)果和多種液體實測數(shù)據(jù)等，促進了對液體理論的研究。1997年，威爾遜提出了采用重正化群理論解決臨界現(xiàn)象，取得了重大的進展。近20年來，對于耗散結(jié)構(gòu)理論是非平衡系統(tǒng)的研究也取得了突破性的進展。上世紀50年代之后，原子分子物理學才重新被重視，尤其是計算機的不斷應用大大地促進了這門學科的發(fā)展。其他的像分子束技術(shù)、光散射技術(shù)、中子衍射技術(shù)等都成為了研究固體以及液體微觀結(jié)構(gòu)的有效手段。另外，高壓技術(shù)能夠產(chǎn)生千萬大氣壓以上的高壓條件，高倍電子顯微鏡能夠用來觀測原子尺的現(xiàn)象等。新技術(shù)以及新發(fā)明都為進一步研究物理力學提供了有利的條件。
本文對物理力學的產(chǎn)生及其發(fā)展進行了相關(guān)的探討。通過本文的研究，我們了解到，在對物理力學進行研究時，我們應該明確物理力學研究的目的，還應該充分采用新技術(shù)、新發(fā)明，將其不斷應用到研究中。只要我們不斷探索和實踐，一定能夠進一步促進物理力學的發(fā)展。
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