理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。机械运动是指物体的空间位置随时间的变化,这是最常见、最普遍、最基本的运动形态。理论力学不仅可以直接用于生产实践以及研究自然规律,它还是很多后续课程的基础。因此理论力学是一门很重要的技术基础课。
理论力学的研究内容是速度远小于光速的宏观物体的机械运动,它以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,属于古典力学的范畴。宏观物体远小于光速的运动是日常生活及一般工程中最常遇到的,因此古典力学有着最广泛的应用。理论力学所研究的则是这种运动中最一般,最普遍的规律,是各门力学分支的基础。
理论力学是一门理论性较强的技术基础课。学习理论力学的目的是:
1、工程专业一般都要接触机械运动问题。有些工程问题可以直接应用理论力学的基本理论去解决,有些比较复杂的问题则需要用理论力学和其它专门知识解决。所以学习理论力学是为解决工程问题打下一定的基础。
2、理论力学是研究力学中最普遍、最基本的规律的科学。很多工程专业的课程,例如材料力学、机械原理、机械设计、结构力学、弹塑性力学、流体力学、飞行力学、振动理论、断裂力学以及许多专业课程等,都要以理论力学为基础,所以理论力学是学习一系列后续课程的重要基础。
随着现代科学技术的发展,力学的研究内容已渗透到其它学科领域,例如固体力学和流体力学的理论被用来研究人体内骨骼的强度,血液流动的规律,以及植物中营养的输送问题等,形成了生物力学;流体力学的理论被用来研究等离子体在磁场中的运动,形成电磁流体力学;还有爆炸力学、物理力学等都是力学和其它学科结合而形成的边缘科学。这些新兴学科的建立都必须以坚实的理论力学知识为基础。
3、理论力学的研究方法,与其它学科的研究方法有不少相同之处。因此充分理解理论力学的研究方法,不仅可以深入地掌握这门学科,而且有助于学习其他科学技术理论,有助于培养辩证唯物主义世界观,培养正确分析问题和解决问题的能力,为今后解决生产实际问题,从事科学研究工作打下基础。
理论力学主要包括三部分:静力学、运动学和动力学。
静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学。主要研究物体受力分析的方法、力系简化的方法,以及受力物体平衡时作用力所应满足的条件。
运动学是研究物体运动几何性质的科学。主要从几何角度研究物体的运动,如轨迹、速度和加速度。
动力学研究物体的机械运动与作用力之间的关系。
(1)掌握各种力系的简化和平衡理论,并能利用这些理论来计算和求解工程结构中的力学问题。
(2)掌握质点运动规律以及质点系和刚体做平面运动时的运动定律,并利用这些理论分析和求解机械运动中的某些工程问题。
(3)掌握质点以及刚体简单运动时的动力学规律,会分析、求解各种工程实际中的动力学问题。
高等数学、大学物理
(1)教材
《理论力学》(第八版)(I)[M],哈尔滨工业大学理论力学教研室编,高等教育出版社,2016
(2)教学参考书
[1] 《理论力学学习指导书》[M],哈尔滨工业大学理论力学教研组编,北京:高等教育出版社,1983
[2] 《理论力学辅导讲案》[M],蔡泰信, 和兴锁编著 西安:西北工业大学出版社,2008
[3] 《理论力学成功笔记:配哈工大理论力学研究室第六版教材·高教版》[M],成功笔记系列丛书编写委员会编 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2006
另,推荐以下内容:
课程教学网站:https://jnfy.nit.net.cn/gclxjys/index.htm
教学参考网站:中国力学学会 https://ww w.cstam.org.cn/
专业期刊:《力学与实践》