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叙述材料力学中力的叠加原理。运用叠加原理的前提条件什么 四大力学是那四大力学

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  1. 力的叠加原理,就是一个物体受到多个作用力时,可以把每个作用力分别作用的效果叠加在一起,其结果等效于所有的作用力或力偶共同作用。

  2. 运用该原理的前提条件是这个物理系统可以以线性系统为模型。



叠加的根据是,某些情况下力的作用是相互独立的,所以可以把每一个力的效果加起来,得到一个结果,这个结果就是合结果。
在材料力学里面,用到的地方是
叠加法求挠度,转角;叠加法求弯矩;超静定里面也有用到。
基本原理是力的作用的独立性

四大力学是那四大力学~

四大力学指理论物理从四大组成部分,分别为《理论力学》、《电动力学》、《量子力学》和《热力学与统计物理》。
理论物理四大力学为本科生在普通物理的基础上,为了进一步把感性认识提高到理性认识而必须学习的基础理论课程,在物理系本科生的基础课教学中占有核心的地位。
理论物理本身具有概念抽象、数学工具覆盖范围广的特点,其中理论力学以分析力学为核心,以完美的理论体系描述了粒子的机械运动,同时也为学习其它理论课程铺路。



扩展资料
理论力学通常分为三个部分:静力学、运动学与动力学。静力学研究作用于物体上的力系的简化理论及力系平衡条件;运动学只从几何角度研究物体机械运动特性而不涉及物体的受力;动力学则研究物体机械运动与受力的关系。
量子力学,为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。
电动力学,电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。
迄今人类对自然界认识得最完备、最深入且应用也最为广泛的是电磁相互作用,因而研究电磁相互作用的基本理论-电动力学有其特殊的重要性,它渗透到物理学的各个分支。它比电磁学研讨的问题立足点更高,应用到的数学基础更艰深,理论性更强,论述也更深入和普遍。
参考资料来源:百度百科-四大力学
参考资料来源:百度百科-电动力学
参考资料来源:百度百科-量子力学
参考资料来源:百度百科-理论力学

最根本地,理论力学说明了正确的理论可以有不同的形式。对于力学系统的演化,你既可以说由\mathbf{F}=m\mathbf{a}决定,也可以说是由(上面两个之中的某一个)最小作用量原理决定的。这虽然看起来千差万别,但无可辩驳地完全等价。事实上,如果我们做一些数学上的准备,我们很容易可以从Lagrange方程出发,来证明\mathbf{F}=m\mathbf{a}和最小作用量原理等价。如果你够仔细的话,甚至发现理论力学里连力的概念都没有引入。这也告诉我们,不仅规律的描述可能千差万别,还有可能在某个理论体系里所定义的量,在另一个体系里就是没有必要的。
然后,理论力学解决问题有着固定的步骤。显然从上面的叙述中可以看出,你不必费事就可以得到系统的运动方程,因为事实上系统的势能和动能函数是不难获得的。牛顿力学里,你又是还需要十分的洞察力才能把每个粒子的牛顿运动方程化简成完全相互独立的常微分方程。
其次,理论力学很好的处理了约束。如果你曾经用\mathbf{F}=m\mathbf{a}来解决一些复杂体系的力学问题,你就会发现过程有多么的不堪。比如,如果我们要研究平面n节混沌摆(简洁起见,摆是由轻杆和安装在铰链处的重小球组成的),我们发现系统的自由度是n
,那么我们就可以选取n
个摆的铅锤角(heta_1,heta_2,\cdots,heta_n)作为广义坐标,并且迅速地给出系统的Lagrangian,并且列出(heta_1,heta_2,\cdots,heta_n)的微分方程。然而同样的目的,用\mathbf{F}=m\mathbf{a}几乎是不可能达到的(你会受到很多约束力的阻碍)。原因在于理论力学很好的处理了约束力的概念,不同于牛顿力学依赖“应运而生”的约束力力来约束物体,理论力学认为约束是减小了系统的自由度(也就是减小了系统实际可以运行的位形空间的维度)。这样一来就避免了牛顿体系中对于约束力的复杂的消去过程。
还有,理论力学便于发现守恒量。
在Lagrange体系中,我们做一定的数学推导便可以证明Noether定理:如果对描述体系L(q,\overset{.}{q};t)的广义坐标做一个(非退化的) 的单参数变换Q_k=Q_k(q;t;\epsilon),在这样的变换下,如果系统的Lagrangian满足L_\epsilon(q,\overset{.}{q};t)\overset{ext{d}}{=}L(Q(q;t;\epsilon),\overset{.}{Q}(q,\overset{.}{q};t;\epsilon);t)=L(q,\overset{.}{q};t)+\dfrac{\mathrm{d}F(q;t;\epsilon)}{\mathrm{d}t},那么这标志着体系会拥有一个守恒量\Gamma(q,\overset{.}{q};t)=\sum_{k=1}^{s}\dfrac{\partial L}{\partial \overset{.}{q_k}}\left(\dfrac{\partial Q_k}{\partial \epsilon}ight)_{\epsilon=0}-\left(\dfrac{\partial F}{\partial \epsilon}ight)_{\epsilon=0}。这个定理说明了在力学体系里,如果系统的某种对称性被一个坐标变换反映出来了,那么这个系统就可以找到一个守恒量。这是非常抽象并且深刻的洞见(你在牛顿体系里也可以通过分析一些对称性来获得守恒量,但是Lagrange体系下,这样做方便很多),知道现在“对称性-守恒量”的对应,仍然是发现物理规律的灵感来源之一。
在Hamilton体系里,获得守恒量更为方便。

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