自行车为什么要蹬才会走

3　自行车为什么要蹬才会走————力学的发展

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生活当中，我们骑自行车，都需要用力蹬脚踏板，自行车才会走，才会动起来，有没有想过这其中有什么奥秘吗？这就是力学所讲的知识，它的起源就是人们对简单机械运动的认识。

力学是指一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。

阿基米德的杠杆原理

力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动。在力学理论的指导或支持下取得的工程技术成就不胜枚举。最突出的有：人类登月、建立空间站。

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首个登陆月球的探测器是苏联1959年9月使用“月球2号”撞击月球成功，而美国的“阿波罗11号”则于1969年7月成功登陆月球，航天员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为历史上最早登陆月球的人类。

理论力学是力学的学科基础，它可分为静力学、运动学和动力学三部分：

第一静力学：研究物体在平衡状态下的受力规律；

第二运动学：研究物体机械运动的描述，如速度、切向加速度、法向加速度等，但不涉及受力；

第三动力学：讨论质点或者质点系受力和运动状态的变化之间的关系。

伽利略

6～17世纪间，理论力学开始发展为一门独立的、系统的学科。伽利略通过对抛体和落体的研究，提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。17世纪末牛顿提出力学运动的三条基本定律，使经典力学形成系统的理论。根据牛顿三定律和万有引力定律成功地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。此后两个世纪，在很多科学家的研究与推广下，终于形成一门具有完善理论的经典力学。

1903年，莱特兄弟飞行成功，飞机很快成为交通工具。1957年，人造地球卫星发射成功，标志着航天事业的开端。

20世纪以来，力学有了很大的发展，创立了一系列重要的新概念、新理论和新方法。

20世纪上半叶，物理学发生了巨大变化。狭义相对论、广义相对论以及量子力学的相继建立，冲击了经典物理学。这半个多世纪中力学的主要推动力来正是自以航空事业为代表的近代工程技术。

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广义相对论

爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。爱因斯坦发现，在相对论中质量与能量密不可分，两个守恒定律结合为一个定律。他给出了一个著名的质量—能量公式：E=mc²，其中c为光速。于是质量可以看作是它的能量的量度。计算表明，微小的质量蕴含着巨大的能量。在后来的核反应试验中证明了这一点。