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经典力学在什么方面

发布时间: 2024-04-02 09:03:03

‘壹’ 什么是经典力学什么是量子力学

经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和低速状态下,研究物体运动的基要学术。在物理学里,经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领。经典力学又分为静力学(描述静止物体)、
运动学(描述物体运动)和动力学(描述物体受力作用下的运动)。
量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科。它提供粒子“似-粒”、“似-波”双重性(即“波粒二象性”)及能量与物质相互作用的数学描述。它和经典力学的主要区别在于:它研究原子和次原子等“量子领域”。量子力学的进一步研究课题为:宏观物质在十分低或十分高能量或温度才出现的现象。

‘贰’ 经典力学的适用范围

经典力学即以牛顿三定律为基础的动力学规律以及牛顿万有引力定律。关于经典力学,它的应用范围广阔但又有其局限性。
首先,经典力学的应用受质点速率的限制。当质点速率接近于真空中光速C时,经典力学不再使用,必须让位与量子力学。一般来说,经典力学在速率方面受到的限制可用速率V与真空中光速C之比为标志。
另一条限制是量子现象。从上一世纪到本世纪,在研究黑体辐射,光电效应,原子光谱,和原子的稳定性等问题时发现,许多现象和经典力学的结论是矛盾的这些有关物质结构和能量不连续的现象叫作量子现象。
量子力学规律的适用范围更为广泛,而经典力学也称为更为广泛理论的极限情况。在量子力学中可以证明,当粒子的能量比较大且作用粒子的力场的变化比较缓慢时,则量子力学的运动方程趋近与经典力学的规律。我们在量子力学和经典力学之间可以找到一个常量,用它来标志在怎样的情况下可以运用经典力学和在怎样的情况下应该考虑用量子力学。这个量是普朗克常量h=6.626×10-34[J·S],它具有[能量]×[时间],[动量]×[长度]或[角动量]的量纲。如果表征粒子运动的上述这些量远大于普朗克常量,则量子现象可不考虑,即可应用经典力学;若该量与普朗克常量可以比拟,则需要考虑用量子力学。换句话说,可以认为经典力学是量子力学在h趋于0时的限。

‘叁’ 牛顿经典力学的主要内容是什么

因为牛顿的力学与现代力学(以量子力学和相对论为主导)有很大差别,牛顿的力学虽然在高速和微观领域不正确(由于受当时认识水平的局限),但其在一般情况下(低速、宏观),可以很容易地处理问题(也就是说牛顿力学虽然错误但还是有用的),所以就打算把它们分别起个名字.起什么名字呢?最后,一个叫经典力学,一个叫现代力学.
牛顿三大定律
牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础.
1.牛顿第一定律
内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止.
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的.物体的这种性质称为惯性.所以牛顿第一定律也称为惯性定律.第一定律也阐明了力的概念.明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态.因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的.在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉.
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立.因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据.
2.牛顿第二定律
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比.
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小.它是矢量式,并且是瞬时关系.
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的.
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度.因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的.
3.牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反.
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用.物体之间的相互作用是通过力体现的.并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力.它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反.
另需要注意:
(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分.同时产生、同时消失.
(2)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消.
(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力.
(4)与参照系无关.

‘肆’ 什么叫经典力学,简单点!

经典力学,又称古典力学或牛顿力学,是力学的一种,以三条牛顿运动定律作为基础,在宏观世界和低速状态下研究物体运动的有效方法。经典力学是作用于物体上的力学的一个物理模型。经典力学分为静力学(描述静止物体), 运动学 (描述物体运动),和动力学(描述物体受力作用下的运动)。虽然是英国科学家牛顿最早用数学描述把这些定律固定下来,但实际早在几百年前,另一位伟大的科学家伽利略就从实验中发现了这些定律。经典力学的这三条定律是现代物理学的基础,分别如下:

# 第一定律:如果物体处于静止状态或作匀速直线运动,只要没有外力作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。这也叫惯性定律;
# 第二定律:物体的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比。加速度的方向与合力的方向相同。即a=\frac{F}{m};
# 第三定律:两个物体的相互作用力总是大小相等,方向相反,同时出现或消失且作用于同一直线上。

经典力学的特点,是打破了绝对空间的概念,即在不同空间发生的事件是相对不同的,如运动车厢内静止的物体,相对在车厢外的人来说是运动的。但仍然认为时间是绝对不变的。

由伽利略和牛顿等人发展起来的力学表述方式着重分析位移,速度,加速度,力等矢量间的关系,又称为矢量力学,(有时牛顿力学这个词汇也用来单指矢量力学)。它是工程和生活中最常用的,但并不是唯一的表述方式。拉格朗日(Lagrange)、哈密顿(Hamilton)、雅可比等发展了经典力学的新的表述形式,成为所谓分析力学(Analytic mechanics)。分析力学所建立的框架成为现代物理的基础,如量子场论、广义相对论、量子引力等。微分几何的发展为它注入了新的生命力,成为现代经典力学的主要研究手段。

经典力学在日常经验范围内给出了精确的结果。现在,在接近光速的高速度或强大重力场的系统中,它被相对论力学取代;在小距离尺度系统中则被量子力学取代;在同时具有上述两种特性的系统中被相对论量子场论取代。但是,经典力学仍然非常有用。因为:
# 它比上述理论简单且易于应用。
# 它在很多场合近似正确。经典力学可用于描述人体尺寸物体的运动(例如陀螺(top)和棒球),很多天体(如行星和星系)的运动,以及一些微尺度物体(如有机分子)。

虽然经典力学和其他“经典”理论(如经典电磁学和热力学)大致相容,在十九世纪末,还是有些只有现代物理才能解释的不一致性被发现。特别的,经电非相对论电动力学预言光速相对于以太是常数,这一预测和经典力学无法调和,并导致了狭义相对论的发展。当和经典热力学结合起来时,经典力学导出吉布斯佯谬(熵无定义)和紫外灾难(黑体发射无穷能量)。为解决这些问题的努力导致了量子力学的发展。

‘伍’ 经典力学适用于解决什么问题

经典力学适用于解决
A.宏观高速问题
B.微观低速问题
C.宏观低速问题
D.微观高速问题
答案C
经典力学局限于运动速率远小于真空中光速(低速)的宏观物体,对高速运动的物体和微观粒子不适用,所以只有C正确.

‘陆’ 王尚:物理老师常说的经典力学指的是什么求解答

在高中阶段这绝对是一个学生们关注的,同时也是经常听到但不是特别理解的问题,在这里笔者做个基本介绍。
我先声明一下,这是在高中阶段成立的答复,到了大学,经典力学的范围可能就不只是这些了。
高中物理中的“经典力学”,又叫“牛顿力学”。其内容是以三大牛顿运动定律作为基础的。
具体牛顿力学指的是,在宏观世界,研究对象在低速状态下运动的物理学范畴。经典力学分为静力学 (描述静止物体),运动学 (描述物体运动),和动力学 (描述物体受力作用下的运动)。需要指出来的是在高中物理我们研究的物体的平衡、匀变速直线运动、牛顿定律三章节均是这三块知识的最简单部分,到大学中的理论力学、材料力学等力学会有进一步的探索与研究。
实际上早在几百年前,一位人类史上伟大的科学家伽利略先生,就从实验中发现了这些定律中的若干,并提出了假想理想实验模型(新课标),但在当时极度匮乏的数学知识前提下,伟大的伽利略并没有以文字的形式正式命名这些非常天才性的结论。英国伟大的科学家牛顿先生在此基础上,最早用数学描述把这些定律固定下来。(在这里需要给学生们说的是,牛顿不仅仅是一个物理学家,他在更大的程度上是一位数学家。在大学里,大家还会学到好多牛顿总结的公式如牛顿莱布尼兹公式等)
经典力学的这三条定律是现代物理学的基础,分别如下:
第一定律:如果物体处于静止状态或作匀速直线运动,只要没有外力作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。这个定律也叫惯性定律;(伽利略曾明确指出)
第二定律:定量地描述外力使物体运动的变化情况,产生的加速度与物体受到的力成正比,与物体质量成反比,即a=F/m;(伽利略斜塔实验)
第三定律:两个物体的相互作用力总是大小相等,方向相反。(伽利略斜塔实验假设的分析)