A. 工程力學這本書主要講的是什麼內容
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問題描述:
我考研要考工程力學 但是沒學過 知道的幫幫忙 謝謝!!~~~
解析:
《工程力學》是土木工程專業主要的技術基礎課,而且也是學生公認的一門比較難學的課程。該課程不但要求學生能正確理解基本概念,而且要求學生要學會用所學內容求解各種工程和生活中的各種力學問題。所以該課程要求學生具有較好的高等數學基礎。另外,該課程還在試開雙語課,所以要求學生具有較好的英文閱讀能力。
本課程總要求是:作為原「理論力學」和「材料力學」的融合,將研究兩類機械運動:一類是研究物體的運動,研究作用在物體上的力和運動之間的關系;另一類是研究物體的變形,研究作用在物體上的力和變形之間的關系。要求學生對兩類機械運動(包括平衡)的規律有教系統全面的了解。掌握相關的基本概念、基本理論和基本方法及其應用。另外,結合本課程學習對學生的邏輯思維能力、抽象化能力、文字和圖象表達能力、數字計算能力以及英文科差圓技文獻閱讀能力等加以培養。
根據以往的教學經驗,學生在學習本課程的以下內容時會感覺比較困難:
1、 力偶的概念和等效;
2、 應用各種類型的平衡條件及平衡方程求解物體系的平衡問題,尤其是臨界問題
3、 桁架內力的求解
4、 摩擦角的概念及應用
5、 應力和應變的概念,尤其是各種變形情況下應力和應變的計算及力學含義的理解。
6、 復雜載荷下彎矩圖和剪力圖的求解
7、 彎曲剪應力的計算。
8、 組合變形的計算
9、 能量法的理解和應用
10、 描述點的運動的弧坐標法
11、 運動的合成,尤其是嘉速度的合成
12、 動量矩的概念及應用
13、 虛位移的概念和虛位移原理的應用等等。
要學好該課程,除了認真聽課和復習外,需要做夠一定量的習題。只有經過大量的習題練習,才能真正掌握力學的基本概念和求解具體問題。除了課堂上布置的習題外,還可以參閱各種習題解答,從而提高自己解題的能力。所以學生要在課下花費較多的時間和精力。另外,在學習和做作業時,同學間一起討論是個不錯的辦法。
在用原版教材的部分,可能學生一開始感覺閱讀很困難。但只要堅持下去,就會有真正的收獲。
緒論1
0.1 工程力學的主要內容1
0.2 工程力學與生產實踐的關系及其研究方法1
0.3 工程力學的亮首性質與作用2
第1章靜力學基礎3
1.1力力矩力偶3
1.2靜力學公理7
1.3約束和約束力9
1.4物體的受力分析和受力圖12
思考題15
習題17
第2章平面力系20
2.1平面匯交力系合成與平衡20
2.2平面力偶系的合成與平衡24
2.3平面任意力系向作用面內一點簡化25
2.4平面任意力系的平衡條件和平衡方程29
2.5物體系的平衡33
2.6考慮摩擦時的平衡問題37
思考題43
習題44
第3章空間力系50
3.1空間中的力、力矩與力偶50
3.2空間匯交力系與空間力偶系54
3.3空間任意力系57
3.4重心62
思考題65
習題65
第4章材料力學概述68
4.1外力及其分類68
4.2構件的承載能力69
4.3變形固體及其基本假設70
4.4內力截面法71
4.5桿件變形的基本形式72
第5章拉伸、壓縮和剪切74
5.1軸向拉伸和壓縮的概念74
5.2拉(壓)桿的內力75
5.3拉(壓)桿內的應力77
5.4拉(壓)桿的變形80
5.5材料在拉伸和壓縮時的力學性能85
5.6失效拉(壓)桿的強度條件90
5.7應力集中與材料疲勞95
5.8簡單拉壓超靜定問題97
5.9連接接頭的實用計算101
思考題106
習題107
第6章扭轉112
6.1扭轉的概念112
6.2圓軸扭轉時的內力113
6.3圓軸扭轉時的應力及強度條件116
6.4圓軸扭轉時的變形及虛鍵塌剛度條件122
思考題125
習題125
第7章彎曲130
7.1平面彎曲的概念130
7.2梁的內力內力圖132
7.3梁橫截面上的應力及強度條件142
7.4梁的彎曲變形及剛度條件152
7.5提高梁抗彎能力的措施及工程實例159
7.6簡單超靜定梁的解法163
思考題166
習題168
第8章強度理論組合變形174
8.1平面應力狀態分析174
8.2強度理論179
8.3拉伸(壓縮)與彎曲組合變形181
8.4彎曲與扭轉組合變形188
思考題192
習題193
第9章壓桿穩定196
9.1壓桿穩定的概念196
9.2細長壓桿的臨界力197
9.3歐拉公式的應用范圍臨界應力總圖200
9.4壓桿的穩定計算203
9.5提高壓桿穩定的措施207
思考題208
習題208
第10章運動學211
10.1點的運動學211
10.2剛體的平移與定軸轉動218
10.3點的合成運動222
10.4剛體的平面運動229
思考題236
習題238
第11章動力學普遍定理244
11.1質點運動微分方程244
11.2動量定理247
11.3動量矩定理251
11.4動能定理259
思考題267
習題268
第12章動靜法272
12.1質點的動靜法272
12.2質點系的動靜法274
12.3剛體慣性力系的簡化275
12.4轉子的軸承動約束力277
思考題279
習題280
附錄A平面圖形的幾何性質283
A.1靜矩和形心283
A.2極慣性矩286
A.3慣性矩和慣性積287
A.4平行移軸公式289
思考題291
習題291
附錄B常見截面的幾何性質293
附錄C型鋼規格表295
附錄D梁在簡單載荷作用下的變形308
B. 程門立雪中的力學的人物是指誰
「程門立雪」這個成語家喻戶曉。它出自宋代著名理學家將樂縣人楊時求學的故事。 楊時從小就聰明伶俐,四歲入村學,七歲就能寫詩,八歲就能作賦,人稱神童。他十五歲時攻讀經史,熙寧九年登進士榜。他一生立志著書立說,曾在許多地方講學,倍受歡迎。居家時,長期在含雲寺和龜山書院,潛心攻讀,寫作如螞教學。 有一年,楊時赴瀏陽縣令途中,不辭勞苦,繞道洛陽,拜師程頤,以求學問上進一步深造。有一天,楊時與他的學友游酢,因對某問題有不同看法,為了求得一個正確答案,他倆一起去老師家請教。 時值隆冬,天寒地渣梁埋凍,濃雲密布。他們行至半途,朔風凜凜,瑞雪霏霏,冷颼颼的寒風肆無忌憚地灌進他們的領口。他們把衣服裹得緊緊的,匆匆趕路。來到程頤家時,適逢先生坐在爐旁打坐養神。楊時二人不敢驚動打擾老師,就恭恭敬敬侍立在門外,等候先生醒來。 這時,遠山如玉簇,樹林如銀妝,房屋也被上了潔白的素裝。楊時的一隻腳凍僵了,冷得發抖,但依然恭敬侍立。過了良久,程頤一覺醒來,從窗口發現侍立在風雪中的楊時,只見他通身披雪,腳下的積雪已一尺多厚了,趕忙起身迎他倆進屋。 後來,楊時學得程門立雪的真諦,東南學者推楊時為「渣知程學正宗」,世稱「龜山先生」。此後,「程門立雪」的故事就成為尊師重道的千古美談。
C. 城門立木是什麼意思
意思:在城門前立根木頭,誰能搬走就給誰金子,是根據戰國時商鞅變法的內容而得到的詞語,比喻言出必行的重要。
讀音:chéng mén lì mù
典故:
公元前361年,秦國的新君秦孝公即位,他為使國家富強不拘一格啟用人才,衛國的貴族公孫鞅(就是後來的商鞅)託人引見,得到秦孝公的接見正搜。商鞅對秦孝公提出改革的意見,在當時遭到了秦國的一些貴族和大臣的竭力反對。二年後,秦孝公坐穩皇位,開始對全國進行改革。
商鞅起草了一個改革的法令,擔心老百姓不信任,就先叫人在都城的南門豎了一根三丈高的木頭,告訴大家誰能搬走就給誰十兩黃金。開始大家誰也不信,後來提高到五十金,終於有一個人出來悶行照做,並且領走了黃金。
秦國的百姓確定了這位新上任的官員不是在開玩笑,商鞅的新法螞清嘩令公布後得到了很好的執行,也取得了很好的成果,秦國自從商鞅變法以後,農業生產增加,軍事力量也變的更加強大。
近義詞:
1、立木南門[ lì mù nán mén ] 立木:豎木於地上。用具體事實來證明新的法令、制度一定要推行開來。多用於形容取信於民。
出處:西漢·司馬遷《史記·商君列傳》:已乃立三丈於國都市南門,募民有能徙置北門者予十金。
翻譯:於是在國都的南門立了一根三丈高的木頭,招募百姓能將它搬到北門的就給十金。
2、徙木為信[ xǐ mù wéi xìn ] 徙:遷移;信:信用。指說到做到,言而有信。
出處:西漢·司馬遷《史記·商君列傳》:「有人徙之,輒予五十金,以明不欺。卒下令。」
翻譯:下達命令告訴百姓,有人能把(木頭)搬到另外一個地方去,就給五十金,以此表示沒有欺騙大家。
D. 找關於阿基米德的故事
二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家。他叫阿基米德(公元前287——212年)。阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與贊揚。阿基米德曾發現杠桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律。並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務。關於他生平的詳細情況,已無法考證。但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今。
杠桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用杠桿,並且懂得巧妙地運用杠桿。在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用杠桿把沉重的石塊往上撬。 造船工人用杠桿在船上架設桅桿。人們用汲水吊桿從井裡取水,等等。但是,杠桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現杠桿定律之前,是沒有人能夠解釋的。當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是「魔性」。阿基米德卻不承認是什麼「魔性」。他懂得,自然界里的種種現象,總有自然的原因來解釋。杠桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來。阿基米德經過反復地觀察、實驗和計算,終於確立了杠桿的平衡定律。就是,「力臂和力(重量)成反比例。」換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長。阿基米德確立了杠桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的杠桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來。據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
「給我一個支點、我就能舉起地球!」
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:「憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!」阿基米德向國王解釋了杠桿的特性以後,國王說:「到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?」
「這樣的支點是沒有的。」阿基米德回答說。
「那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?」 國王說。
「不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子。」阿基米德說。
國王說:「你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣。」當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水。阿基米德說:「好吧,我替你來推這一隻船吧。」
阿基米德離開國王後,就利用杠桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械。把一切都准備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下。頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到 這樣的奇跡,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出布告:「從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……」
稱量皇冠的難題
在一般人看來,阿基米德是個「怪人」。用羅馬歷史學家普魯塔克的話說:「他象是一個中了邪術的人,對於飯食和自己的身體全不關心。」有時候,飯擺在桌子上叫他吃飯,他好象沒聽見,仍舊在火盆的灰里畫他的幾何圖形。他的妻子,要時時看守他。譬如他用油擦身的時候,便呆坐著用油在自己身上畫圖案,而忘桐仔記原來是作什麼事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,這個笑話是因為國王的一個新冠冕而引起的。
國王在前不久,叫一個工匠替他打造一頂金皇冠。國王給了工匠他所需要的數量的黃金。工匠的手藝非常高明,製做的皇冠精巧別致,而且重量跟當初國王所給的黃金一樣重。可是,有人向國王報告說:「工匠製造皇冠時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去。」國王聽後,也局培汪懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金皇冠里摻沒摻銀子,工匠是否私吞黃金了。這次,可把阿基米德難住了。他回到家裡苦思苦想了好久,也沒有想出辦法,每天飯吃不下,覺睡不好,也不洗澡,象著了魔一樣。
有一天,國王派人來催他進宮匯報。他妻子看他太臟了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的時候,腦子里還想著稱量皇冠的難題。突然,他注意到,當他的身體在浴盆里沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢中指出來。同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕。於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一邊跑,一邊叫:「我想出來了,我想出來了,解決皇冠的辦法找到啦!」
他進皇宮後,對國王說:「請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你。」國王同意了。阿基米德將與皇冠一樣重的金子、一塊銀子和皇冠,分別一一放在水盆里,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而皇冠排出的水量比金塊排出的水量多。
阿基米德對國王說:「皇冠摻了銀子!」國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下。阿基米德說:「一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大。如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多。我把這個道理用在金子、銀子和皇冠上。因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積。所 以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少。剛才的實驗表明,皇冠排出的水量比金塊多,說明皇冠的密度比金塊的密度小,這就證明皇冠不是用純金製造的。」阿基米德有條理的講述,使國王信服了。實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金。
阿基米德的這個實驗,就是「靜水力學」的胚胎。但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題。結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律。即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力, 跟浮體所排開的液體的重量相等。
戰爭史上的一個奇觀
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領進犯阿基米德的國家敘拉古。這時,年已七十五歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國,打擊敵人。
羅馬統帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城後,更加狂妄自大。他認為,只要用五天的准備時間,就可以攻陷國都敘拉古城。但他恰恰沒有想到,就是因為有一位熱愛祖國的白發蒼蒼的老人阿基米德,就把他的一切計劃打破了。
這場距今二千一百九十年前的戰斗,被歷史學家們稱為:戰爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領著船隊,從水上進攻敘拉古。他的每隻戰艦上的士兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍,要把敘拉古的守衛者趕下城去,然後通過架在戰艦上的攻城機,讓士兵沖進敘拉古。可是,阿基米德做了充分的准備。當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他製造的那些巨大的遠程投射機器。遠程投射機器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(相當於18世紀大炮的射程)。這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌。瑪爾凱路只得急急忙忙把剩下的戰艦撤走。
瑪爾凱路又決定夜間進攻。他以為夜間阿基米德看不遠,等艦隊到了城下他那些巨大的遠程投射機器就用不上了。可是,當瑪爾凱路夜間進攻的時候,又倒了大霉。阿基米德短射程的機器開動了,這些機器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點喪命。
瑪爾凱路不甘心放棄佔領敘拉古的企圖。他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續同阿基米德較量。結果,都是徒勞。有時,羅馬把帶有攻城機的戰艦沖到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著「長嘴」的機器開動起來,一塊塊石頭從「長嘴」里傾落下來,不 但把攻城機打得粉碎,而且也把戰艦砸個稀爛,使羅馬的士兵陷入絕境。有時,還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然後把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水裡。
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發明打破了。羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從牆頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拚命逃跑,並叫喊著:「阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!」
瑪爾凱路最後沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城裡的人困死。他的這種辦法,使得阿基米德也無能為力了。羅馬 軍隊一直圍困了八個月,最後乘敘拉古人歡度節日,而疏於防範的機會,從一個冷僻的城門偷襲進去,才把敘拉古攻陷。
當羅馬軍隊沖進城的時候,瑪爾凱路曾下令不要殺害這位偉大的物理學家。可是那時,阿基米德正在他的實驗室里畫他的圖形。士兵沖進後,腳踏聲驚擾了他。這種驚擾,使他驚醒過來,憤怒地喊道:「喂!你弄壞了我的圖畫,趕快跑開些!」結果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死於刀下。
偉大的物理學家阿基米德雖然遇難了,但是,他在科學上給人類做出的貢獻,是無法估量的!
E. 阿基米德的故事
公元前287年,阿基米德出生於西西里島(Sicilia)的敘拉古(Syracuse)(今義大利錫拉庫薩)。他出生於貴族,與敘拉古的赫農王有親戚關系,家庭十分富有。阿基米德的父親是天文學家兼數學家,學識淵博,為人謙遜。他十一歲時,藉助與王室的關系,被送到古希臘文化中心亞歷山大里亞城,跟隨歐幾里得的學生埃拉托塞和卡農學習,他以後和亞歷山大的學者保持緊密聯系,因此他算是亞歷山大學派的成員。
亞歷山大里亞位於尼羅河口,是當時文化貿易的中心之一。這里有雄偉的博物館、圖書館,而且人才薈萃,被世人譽為「智慧之都」。阿基米德在這里學習和生活了許多年,曾跟很多學者密切交往。他在學習期間對數學、力學和天文學有濃厚的興趣。在他學習天文學時,發明了用水利推動的星球儀,並用它模擬太陽、行星和月亮的運行及表演日食和月食現象。為解決用尼羅河水灌溉土地的難題,他發明了圓筒狀的螺旋揚水器,後人稱它為「阿基米德螺旋」。
公元前240年,阿基米德回敘拉古,當了赫農王的顧問,幫助國王解決生產實踐、軍事技術和日常生活中的各種科學技術問題。
公元前212年,古羅馬軍隊攻陷敘拉古,正在聚精會神研究科學問題的阿基米德,不幸被蠻橫的羅馬士兵殺死,終年七十五歲。阿基米德的遺體葬在西西里島,墓碑上刻著一個圓柱內切球的圖形,以紀念他在幾何學上的卓越貢獻。
[編輯本段]【科學成就】
阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產生的最偉大的數學家及科學家之一,他在諸多科學領域所做出的突出貢獻,為他贏得同時代人的高度尊敬,並用他的智慧顛覆人類歷史。
力學方面:
阿基米德在力學方面的成績最為突出。
1、在總結了關於埃及人用杠桿來抬起重物的經驗的基礎上,阿基米德系統地研究了物體的重心和杠桿原理。提出了精確地確定物體重心的方法,指出在物體的中心處支起來,就能使物體保持平衡;同時,他在研究機械的過程中,發現並系統證明了阿基米德原理(即杠桿定律),為靜力學奠定了基礎。此外,阿基米德利用這一原理設計製造了許多機械。
2、他在研究浮體的過程中發現了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。
幾何學方面:
阿基米德的數學成就在於他既繼承和發揚了古希臘研究抽象數學的科學方法,又使數學的研究和實際應用聯系起來。阿基米德
1、阿基米德確定了拋物線弓形、螺線、圓形的面積以及橢球體、拋物面體等各種復雜幾何體的表面積和體積的計算方法。在推演這些公式的過程中,他創立了「窮竭法」,類似於現代微積分中所說的逐步近似求極限的方法。
2、他是科學的研究圓周率的第一人。他提出用圓內接多邊形與外切多邊形邊數增多、面積逐漸接近的方法求圓周率。他求出了圓周率大小范圍為:223/71<π<22/7。
3、面對古希臘繁冗的數字表示方式,阿基米德還首創了記大數的方法,突破了當時用希臘字衫敗母計數不能超過一萬的局限,並用它解決了許多數學難題。
4、提出了著名的阿基米德公理,用現代數學語言表述,阿基米德原理指對於任何自然數(不包括0)或旁顫a、b,如果a<b,則必有自然數n,使n×a>b.
天文學方面:
1、他發明了用水利推動的星球儀,並用它模擬太陽、行星和月亮的運行及表演日食和月食現象;
2、他認為地球是圓球狀的,並圍繞著太陽旋轉,這一觀點比哥白尼的「日心地動說」要早一千八百年。限於當時的條件,他並沒有就這個問題做深入系統的研究。
阿基米德螺旋永動機
重視實踐:
阿基米德和雅典時期的科學家有著明顯的不同,就是他既重視科學的嚴密性、准確性,要求對每一個問題都進行精確的、合乎邏輯的證明;又非常重視科學知識的實際應用。他非常重視試驗,親自動手製作各種儀器和機械。他一生設計、製造了許多機構和機器,除了杠桿系統外,值得一提的還有舉重滑輪、揚水機以及軍事上用的拋石機等。被稱作「阿基米德螺旋」的揚水機至今仍在埃及等地使用。
[編輯本段]【著作】
阿基米德流傳於世的數學著作有10餘種,多為希臘文手稿。他的著作集中探討了求積問題,主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積。其體例深受歐幾里德《幾何原本》的影響,先是設立若干定義和假設,再依次證明。
作為數學家,他寫出了《論球和圓柱》、《圓的度量》、《拋物線求積》、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計算》等數學著作;作為力學家,他著有《啟頃論圖形的平衡》、《論浮體》、《論杠桿》、《原理》等力學著作。
這些著作中《論球與圓柱》是他的得意傑作,包括許多重大的成就。他從幾個定義和公理出發,推出關於球與圓柱面積體積等50多個命題
著作一覽:
《數沙器》,是專講計算方法和計算理論的一本著作。阿基米德要計算充滿宇宙大球體內的砂粒數量,他運用了很奇特的想像,建立了新的量級計數法,確定了新單位,提出了表示任何大數量的模式,這與對數運算是密切相關的。
《圓的度量》,利用圓的外切與內接96邊形,求得圓周率π為:223/71<π<22/7,這是數學史上最早的,明確指出誤差限度的π值。他還證明了圓面積等於以圓周長為底、半徑為高的正三角形的面積;使用的是窮竭法。
《論球與圓柱》,熟練地運用窮竭法證明了球的表面積等於球大圓面積的四倍;球的體積是一個圓錐體積的四倍,這個圓錐的底等於球的大圓,高等於球的半徑。阿基米德還指出,如果等邊圓柱中有一個內切球,則圓柱的全面積和它的體積,分別為球表面積和體積的 。在這部著作中,他還提出了著名的"阿基米德公理"。
《拋物線求積法》,研究了曲線圖形求積的問題,並用窮竭法建立了這樣的結論:"任何由直線和直角圓錐體的截面所包圍的弓形(即拋物線),其面積都是其同底同高的三角形面積的三分之四。"他還用力學權重方法再次驗證這個結論,使數學與力學成功地結合起來。
《論螺線》,是阿基米德對數學的出色貢獻。他明確了螺線的定義,以及對螺線的面積的計算方法。在同一著作中,阿基米德還導出幾何級數和算術級數求和的幾何方法。
《平行圖形的平衡或其重心》,是關於力學的最早的科學論著,講的是確定平面圖形和立體圖形的重心問題。
《論浮體》,是流體靜力學的第一部專著,阿基米德把數學推理成功地運用於分析浮體的平衡上,並用數學公式表示浮體平衡的規律。書中他研究了旋轉拋物體在流體中的穩定性。
《論錐型體與球型體》,講的是確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉而成的錐型體體積,以及橢圓繞其長軸和短軸旋轉而成的球型體體積。
《阿基米德方法》,是一封給埃拉托斯特尼的信,它主要講根據力學原理去發現解決問題的方法。他把這種方法看作是嚴格證明前的一種試探性工作,得到結果以後,還要用歸謬法去證明它。
《群牛問題》,含有八個未知數,最後歸結為一個二次不定方程。最初是在一封給埃拉托塞尼的信中提出,但真實性頗值得懷疑,「群牛問題」大概很早以前就已存在,阿基米德只是重新研究而已。
[編輯本段]【故事】
註:關於阿基米德故事的真實性,現今已無法考證。
浮力原理的發現
關於浮力原理,有這樣一個的傳說。
相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。 後來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著「尤里卡!尤里卡!」。(Eureka,意思是「我知道了」)。
他經過了進一步的實驗以後來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發現了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等於他所排出液體的重量。一直到現代,人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。
關於杠桿原理的故事——「給我一個支點,我能撬動地球」
在埃及公元前一千五百年前左右,就有人用杠桿來抬起重物,不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現象並發現了杠桿原理。
在阿基米德發現杠桿原理之前,是沒有人能夠解釋的。當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是"魔性"。阿基米德卻不承認是什麼"魔性"。
阿基米德確立了杠桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的杠桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來。據說他曾經說過這樣的豪言壯語:"給我一個支點、我就能舉起地球」敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:"憑著宙斯起誓,你說的事真是奇怪,阿基米德!"阿基米德向國王解釋了杠桿的特性以後,國王說:"到哪裡去找一個支點,把地球撬起來呢?"
"這樣的支點是沒有的。"阿基米德回答說。
"那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?" 國王說。
"不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子。"阿基米德說。
國王說:"你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣。"當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及國王造了一艘很大的船。船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水。阿基米德說:"好吧,我替你來推這一隻船吧。"
阿基米德離開國王後,就利用杠桿和滑輪的原理,設計、製造了一套巧妙的機械。把一切都准備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下。頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到這樣的奇跡,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出布告:"從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……"
敘拉古保衛戰
在阿基米德晚年時,羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德指導同胞們製造了很多攻擊和防禦的作戰武器。當侵略軍首領馬塞勒塞率眾攻城時,他設計的投石機把敵人打得哭爹喊娘。他製造的鐵爪式起重機,能將敵船提起並倒轉……阿基米德
另一個難以置信的傳說是,他曾率領敘拉古人民手持凹面鏡,將陽光聚焦在羅馬軍隊的木製戰艦上,使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經心驚膽戰,草木皆兵,一見到有繩索或木頭從城裡扔出,他們就驚呼「阿基米德來了」,隨之抱頭鼠竄。
羅馬軍隊被阻入城外達三年之久。最終,於公元前212年,羅馬人趁敘拉古城防務稍有鬆懈,大舉進攻闖入了城市。此時,75歲的阿基米德正在潛心研究一道深奧的數學題,一個羅馬士兵闖入,用腳踐踏了他所畫的圖形,阿基米德憤怒地與之爭論,殘暴無知的士兵舉刀一揮,一位璀璨的科學巨星就此隕落了。
[編輯本段]【墳墓】
阿基米德之死,羅馬將軍馬塞勒斯甚為悲痛,除嚴肅處理這個士兵外,還尋找阿基米德的親屬,給予撫恤並表示敬意,又給阿基米德立墓,聊表景仰之忱.在碑上刻著球內切於圓柱的圖形,以資紀念,因阿基米德發現球的體積及表面積,都是外切圓柱體體積及表面積的 2/3.他生前曾流露過要刻此圖形在墓上的願望.
後來事過境遷,敘拉古人竟不知珍惜這非凡的紀念物.100多年之後(公元前75年),羅馬著名的政治家和作家西塞羅(Mar-cus Tullius Cicero,公元前106—前43年)在西西里擔任財務官,有心去憑吊這座偉人的墓,然而當地居民竟否認它的存在.眾人藉助鐮刀辟開小徑,發現一座高出雜樹不多的小圓柱,上面刻著的球和圓柱圖案赫然在目,這久已被遺忘的寂寂孤墳終於被找到了.墓誌銘仍依稀可見,大約有一半已被風雨腐蝕.又兩千年多年過去了,隨著時光的流逝,這座墓也消失得無影無蹤.現在有一個人工鑿砌的石窟,寬約十餘米,內壁長滿青苔,被說成是阿基米德之墓,但卻無任何能證明其真實性的標志,而且「發現真正墓地」的消息時有所聞,令人難辨真偽。
[編輯本段]【影響及評價】
阿基米德是數學家與力學家的偉大學者,並且享有「流體靜力學之父」的美稱。他通過大量實驗發現了杠桿原理,又用幾何演澤方法推出許多杠桿命題,並給出嚴格的證明,其中就有著名的"阿基米德原理"(杠桿原理)。
阿基米德
他在數學上也有著極為光輝燦爛的成就,特別是在幾何學方面.他的數學思想中蘊涵著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。
正因為他的傑出貢獻,美國的E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:任何一張開列有史以來三個最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩人通常是艾薩克·牛頓和卡爾·弗里德里希·高斯。不過以他們的宏偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。
除了艾薩克·牛頓和阿爾伯特·愛因斯坦,再沒有一個人象阿基米德那樣為人類的進步做出過這樣大的貢獻。即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感。他是「理論天才與實驗天才合於一人的理想化身」,文藝復興時期的達·芬奇和伽利略·伽利雷等人都拿他來做自己的楷模。
F. 城門力學短文結尾處成老師久久沒有說話原因是什麼
您好,根據您提出的問題,我猜測您想了解的是:為什麼成老師久久沒有說話兄棚?
答案是:成老師久久沒有說話,可能是因為他想讓學生們自己思考,把自己的想法和結論提出來,以便他們能夠更好地理解城門力學的知識。此外,成老師也可能是想讓學生們能夠更好地掌握城門力學的知識,讓他們能夠從中獲得更多的收獲。因此,成老師久久沒有說話,可能是為了讓學生們能夠更好地理解城門力學的知識,從而更好地掌羨轎則握城門力學帆旦的知識。
G. 墨子的故事
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中華名人故喊磨事
H. 城門城門立雪的含義是什麼
意指學生恭敬求教,比喻尊師重教,虔誠求學。
程門襪盯嘩立雪,是漢語的一則成語,出自宋·程顥、程頤《二程全書·遺書十二》。
宋·程顥、程頤《二程全書·遺書十二》:「游、楊初見伊川,伊川瞑目而坐,二人侍立,既覺,顧謂曰:『賢輩尚在此乎?日既晚,且休矣。』及出門,門外之雪深一尺。」
後世據此典故概括出「程門立雪」這則成語。
程顥字伯淳,又稱明道先生。程頤字正叔,又稱伊川先生。
北宋神宗元豐五年(1082),為了便於著書,程頤上書宰相文彥博,希望將洛陽城南10公里處龍門山勝德庵上方寺附近的「荒蕪無用之地」,撥給他作為學田,以供著書講學資用。文彥博滿足了程頤的要求,把自己在伊川鳴皋鎮一告行處庄園贈給了他。程頤就在文彥博所贈的庄園上建則差立了書院,正房五間為講堂,東西廂房各三間是弟子居住的地方,門廳一間,匾書「伊皋書院」。另有宅地10畝,糧田10頃,以贍生徒。
書院興辦後,四方學子,雲集程門,……
I. 城門力學裡面的那位
就是管理動力學
J. 阿基米德的故事
公元前245年,為了慶祝盛大的月亮節,赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這看起來是件不可能的事情。、
阿基米德在公共浴室洗澡時,發現了浮力,並通過用石塊和木塊做實驗,證明了浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不是與物體的重量有關。物體在水中感覺有多重一定與水的密度(水單位體積的質量)有關。
阿基米德在此找到了解決國王問題的方法,問題的關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。把皇冠和同樣重量的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。
(10)城門力學講的是什麼故事擴展閱讀:
阿基米德發現了浮力原理,即液體對物體的浮力等於物體所排開液體的重力大小。流體靜力學的一個重要原理,它指出,浸入靜止流體中的物體受到一個浮力,其大小等於該物體所排開的流體重量,方向垂直向上並通過所排開流體的形心。這結論是阿基米德首先提出的,故稱阿基米德原理。
參考資料:網路—阿基米德定律