力学单位是什么(声学学报投稿)(2)
运动观念
古代对机械运动的描述仅限于等速直线和等速圆运动,亚里士多德行星轨道被认为应该是最完美的曲线——圆。 托勒密Shuming hao123 @ .com (公元140年左右)的地心说认为,太阳绕地球等速圆运动,行星绕太阳等速圆运动。 关于运动与力量的关系,古代还没有正确的认识。 亚里士多德Shuming hao123 @ .com认为,相同体积的两个物体,重者比轻者落下得快。 由于亚里士多德的权威地位,他的这一错误观点长期以来被奉为信条,并流传至今
16世纪末才被S.斯蒂文和德·格罗特(1586)、伽利略(1589~1591)用实验所。亚里士多德还认为运动物体必须有最初原因或一定有不断的推动者,直到1277年才受到教皇约翰21世的批判。古代对运动的记录大多停留于定性的描述,许多和哲学观点相联系。上述亚里士多德所说运动并不限于机械(力学)运动。就运动的哲理而言,有些古代的论点颇有独到之处。赫拉克利特认为“一切皆流”,芝诺认为运动的东西既不在它所在的地方运动,又不在它所不在的地方运动,提出“飞矢不动”。惠施提出相同的理论:“镞矢之疾而有不行不止之时”。《庄子·逍遥游》把风的举力和水的浮力作了类比。王充在《论衡·变虚》中描述了水波振荡随距离的衰减。生产技术和力学
古代的建筑工程和器物制映出当时的力学水平。阿基米德制造过能牵动船只的机械、车水用的螺旋、表示日月运行的机构,但他认为这不能和纯科学相提并论。这种把以数学为根据的力学理论和在工程技术中应用的力学分离开来的观点在后世时隐时现。在对力学的理解只能在技术应用中看到,而理论上的说明始终未能越出定性描述的范围 (见古代力学知识)。《墨经》有专讲守城工事的篇幅,其中给出工事的尺寸,但未涉及力学理论。春秋末期成书的《考工记》中有不少与力学有关的技术问题的记述,如嵌入车轮辐条的轮毂尺寸的选择,调整磬、钟等乐器的音律等,都符合力学原理。都江堰工程约兴建于公元前3世纪,当时领导这项工程的李冰对于水量变化、开渠引水灌溉都很了解。都江堰由分洪工程、开凿工程和闸坝工程组成一个整体,它经历代整修至今仍在发挥作用。《管子·地员篇》和《史记·律书》记述了音律所采用的三分损益律:各音程比(即振动频率比)交错地为三比二、三比四,这反映了早期乐器制造方面的理论水平。音律还可用战国时期 (公元前433)铸成的曾侯乙编钟(1978年湖北省随县出土)来说明,每一只钟最低两个频率之比符合三度(比值约1.2),反映了工艺的精巧和对频率比(音律)的深刻理解(见彩图)。古罗马建筑师维特鲁威著有《论建筑》10卷(公元前13),讨论了起重机械和建筑的结构形式。罗马帝国在公元100年左右已建成许多水道,现存法国南部的尼姆渡槽长40公里,最高处离地面约48米,结构采用多层半圆石拱的形式。张衡制造的地动仪(132) 中采用可在地震时丧失平衡的倒立柱子(称为都柱)来带动机构使龙头口中含的铜丸落入下面蟾蜍口中,以指明地震震源的方向。这座安放在洛阳的仪器成功地测得138 年甘肃发生的一次地震。反映机械传动水平的还有马钧、祖冲之等人的指南车、记里鼓车,杜诗的水排等。里亚的希罗制成多种机械设备,包括一种用蒸汽反冲力推动的器具。
中世纪的力学
简介
西罗马帝国灭亡(476)后,欧洲进入了中世纪。中世纪的科学技术发展有自己的特点。古希腊罗马的科学通过阿拉伯人得以继承和发展。欧洲的科学进展迟缓,到文艺复兴时期才有回升。在同一时期,的科学技术沿袭原有传统,并在12~13世纪达到高峰。这些特点也反映在力学中。下面按地区介绍这个时期的力学成就。
阿拉伯
阿拉伯人在7~8世纪兴起以后,搜罗和保存了古希腊罗马的典籍,包括数学、天文、物理等方面的著作,并把许多著作译成阿拉伯文,其中有亚里士多德的《物理学》、《论天》,阿基米德的《论支承》,欧几里得的《几何原本》,托勒密的《天文学大成》等。阿拉伯人继承并发展了关于静力学中平衡规律和运动学方面的知识。塔比·本·库拉的《秤书》(后译为拉丁文Liber charastonis)从运动学观点讨论杠杆平衡条件,他说平衡时的“运动力”由力和运动距离两者决定。哈齐尼的《智慧之重》一书中记载了多种金属的比重,如银的比重是10.30(今值是10.49),水银13.56(今值13.557),铁7.74(今值7.87)等。天文学家巴塔尼观测了太阳远地点的进动。阿维森纳(即伊本·西那)和比鲁尼在注释亚里士多德《论天》、《物理学》等典籍中互相问答,对运动的理解有所深化。如阿维森纳定量地计算传给物体的推动力,但总的未脱离亚里士多德的观点;比鲁尼有地球绕太阳运动的思想,提出行星轨道可能是椭圆而不是圆。12~13世纪,许多科学著作陆续由阿拉伯文译成拉丁文并传入欧洲。
文章来源:《应用声学》 网址: http://www.yysxzz.cn/zonghexinwen/2022/1221/720.html
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