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伽利略的力学成就

在近代科学的开创者行列里，伽利略（Galileo Galilei ，1564～1642）最为突出，是他创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法。正是他的工作将近代物理学乃至近代科学推上了历史的舞台。

伽利略1564年2月15日生于意大利的比萨，他的父亲文森西奥·伽利

略是当时一位著名的音乐家和数学家，他的学术研究对伽利略有很大的影

响。1581年，伽利略被送进比萨大学倾心研究欧几里德几何学和阿基米德

的物理学。1589年，伽利略获得了比萨大学数学教授的职位，三年后，转

到帕多瓦大学，在这里过了十八年比较稳定的生活，1610年又到佛罗伦萨，继续从事他的物理学和天文学研究。1624至1630年间，伽利略写作他的著

作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，该书于1632年问世，但很快就遭到罗马教会的传讯而被软禁。从1634年开始，他致力于撰写另一部著作《两门新科学的对话》，该书于1638年在荷兰的莱顿出版。所谓两门新科学指的是材料力学和运动力学。关于第一门新科学，伽利略在书中提出物体的支撑能力不能依几何比例予以放大，例如，一只鹿如果按比例胀成大象那么大，那么它的腿肯定支撑不住自身的重量。后一门新科学，就是他自己早年对落体运动研究的一种系统化；速度和加速度的概念、惯性的概念，就是在这本书中以公理的形式提出的。1642年1月9日，伽利略在阿切特里

的别墅里安然去世。

1 匀加速运动规律的研究伽利略被誉为近代科学之父，他把数学和实验相结合开创了近代科学研

究的有效方法。伽利略的数学与实验相结合的研究方法，一般来说，分三个

步骤：（1）先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；（2）再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；（3）然后通过实验来证实这种数量关系。他对落体匀加速运动规律的研究便是最好的说明。从落体的加速运动所能作出的最简单设想，可能是其瞬时速度与路程成正比，也可能与下落时间t 成正比。通过数学论证，不难发现第一种假设对于匀加速运动是不能成立的。于是采取t ∝υ或υ＝at 的假设，这里a 是加速度。由于υ值无法直接测量，所以将此式转换

为可测量路程的形式：s ＝21

at 2。如此则落体在1，2，3，……秒末所通过的路程依次为

12·（a 21），22·（a 21），32·（a 2

1），……，由此得知每隔1秒落体下落的一段距离依次为s 2－s l ＝3·（a 21），s 3－s 2＝5·（a 21）。s 4－s 3＝7·（a 2

1），……，依等差级数递增。最后的步骤是用实验验证：由于自由落体的加速度a 值大，即使在短时间内下落的路程也会很大，难于测量。为了“冲淡”加速度，使其减小，伽利略设计了斜面滚球实验，测量从斜面上的光滑小槽内往下滚的青铜小球的行程与时间的关系。他采用精密的漏壶计时，反复实验100次。所得结果与所设想的数量关系符合，且重复性良好，肯定了落体作匀加速运动设想的正确性。由此可见，伽利略进行科学实验的目的主要是为了检验一个科学假设是否正确，而不是盲目地收集资料，归纳事实。

图4-1为伽利略图4-2伽利略《两大世

界体系的对话》雇页

2 斜面滚球实验

解释摆的等时性是伽利略设计斜面实验的一个主要的动机，为什么不论摆幅多大，摆动一个周期的时间总是相等的，是什么使得它自动调节自己的速度？这真是一个令人着迷的问题。伽利略敏锐地感觉到单摆问题与自由落体问题有内在的联系，它们都是由于物体的重量造成的。他首先想到将单摆问题化为斜面问题，这相当于将摆弧的曲线化为斜面的直线来处理，斜面的倾角越大相当于摆幅越大，而斜面的倾角达到90度时，物体就成了自由落体。从1602年开始，伽利略着手研究这些相关的运动问题。1604年，伽利略设计了斜面实验，经过许多次努力之后，终于探清了在斜面上滚动的铜球的运动情况。他所面临的困难主要是没有准确的计时装置，先是用脉搏，再是用音乐节拍，最后用水钟。他先发现球滚过全程四分之一所花的时间，正是滚过全程所花时间的一半，最后更为精确地知道，在斜面上下落物体的下落距离同所用时间的平方成正比，这就是著名的落体定律。这个定律表明，落体下落的时间与物体重量无关。

伽利略面临的另一个更为主要的困难是概念上的，当时人们连速度的定量定义都没有。起初，伽利略虽然发现了落体定律但还是错误地以为速度与距离成正比，直到后来才认识到速度与时间成正比。因此，对伽利略来说，必须首先建立匀速运动和匀加速运动的定量概念。在《两门新科学》中，这样的概念终于以公理的形式被创造出来了：“匀速运动是指运动质点在任何相等的时间间隔里经过的距离也相等。”“匀加速运动是指运动质点在相等的时间间隔里获得相等的速率增量”。有了这两个新的概念，从斜面实验中可以获得更多的教益。当钢球从斜面上滚下后继续沿着桌面滚动，这时斜度为零重力的作用为零，不再有加速度，球就会永远保持它的匀速运动。这意味着，外力并不是维持运动状态的原因，而只是改变运动状态的原因，这是对亚里士多德运动观念的重大变革。牛顿后来将之概括为运动第一和第二定律。

大约在1604年间，伽利略开始寻找关于“重物自然下降”过程中速度随时间增加的规律。如果像传说中的那样，伽利略从比萨斜塔上向下扔落物体，直接对自由落体进行直观测量，要寻找到落体的运动规律是相当困难的。因为。比萨斜塔高55米，自塔顶竖直自由落下物体到达地面需时3.25秒，当时既无精密测量时间的钟表，又不能排除空气对轻重不同的物体所施的不同浮力的影响；因此直接做这种测量是不可能的。然而，沿斜面下滚的球与竖直下落的球一样，也是一种“自发下降”，况且沿斜面下滚的球还可以将其下滚速度调节得很慢，这更易于测量。于是伽利略设计了斜面滚球实验：取一块长约840匣米。宽约42匣米，厚约6厘米的坚硬木板，刨光后在平板细长的正面中央沿板长刻划一条Φ＝3厘米的笔直沟槽。为了使沟槽尽可能地光滑、平整，再甲苯皮纸沿沟槽贴牢，取一只抛光坚实的黄铜圆球做实验的滚球。有此之前，先将长板的一端垫高约140厘米，使其成为个斜面，其倾斜度约为：61sin 1-=θ。

让黄钢球沿沟槽滚下，同时采用特别装置（漏壶）记录小球下滚的时间。这项实验得重复多次，使先后两次之时间差不超过一次脉膊的1/10。当这种方法被证实可靠之后，再让小球只滚下沟槽总长度的1/4，测定其所需之时间，看到它只用了原先实验所需时间的一半。接着再就其它长度滚下小球做实验。比较小球滚过槽的总长度所需时间与分别滚下总长的1/2、2/3、3/4，以及其它任选长度所需的时间。成百次的重复各次实验，所得的结果总是：球所通过的路程与时间的平方成正比。这一结果对于平板的所有斜度，亦即对于沟槽的所有倾角都适合。同时也证明，对不同倾角的斜面，球在各个滚落时间的比例恰是实验者推导所预计的。

伽利略的斜面实验是把真实实验和理想实验相结合的典范。伽利略在斜面实验中发现，

只要把摩擦减小到可以忽略的程度，小球从一斜面滚下后，可以滚上另一斜面，而与斜面的倾角无关。也就是说，无论第二个斜面伸展多远，小球总能达到和出发点相同的高度。如果第二斜面水平位置，而且无限延长，则小球会一直运动下去。伽利略在《关于两门新科学的对话》中进一步写道：“我们可以进而指出，任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变；不过，这是只能在水平面上发生的一种情形。因为在向下倾斜的平面上已经存在一加速因素。而在向上倾斜的平面上则有一减速因素。由此可见，在水平面上的运动是永久的；因为，如果速度是均匀的，它就不能减小或缓慢下来，更不会停止。”这实际上是我们现在所说的惯性运动，伽利略由此得到了他的“惯性定律”。

德国哲学家康德（Kant Lmmanuel，1724～1804）在他的名著《纯粹理性批判》一书的序言中写道；“当加利略让他的一些圆球以他本人所选定的重力，沿料面沟槽滚下来的时，……对所有的自然科学研究者来说，心中豁然开朗，他们明白了：理性所能洞察的事物只能是理性自身所构想的事物，……理性一方面必须以它的一些原理来接近自然，按照这些原理，只有那些与现象相符合的方可看作为定律，而在另一方面还要根据一些定律进行考虑去做实验，并用实验来接近自然。”康德对定律的论述是非常清楚而明确的：定律的正确性不在于它与直接感性经验相符，而要从定义、实验以及它与一切可信的事物之间的联系去考验。

3 惯性原理和力与加速度的概念

推动重物时需要的力大，而推动轻物时需要的力小，是人们的直觉经验。亚里士多德据此得出普遍性的结论：一切物体均有保持静止或所谓寻找其“天然去处”的本性，认为“任何运动着的事物都必然有推动者”，并用比例定律把动力与速度联系起来。伽利略则得出新的概念，他观察到一个沿着光滑制面向上滑动的物体，因制面的斜角不同而受到不同程度的减速，斜角越小，减速越小。如在无阻力的水平面上滑动，则应保持原速度永远滑动。因而得出这样的结论：“一个运动的物体，假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能，因为在斜面的情况下，朝下的斜面提供了加速的起因，而朝上的斜面提供了减速的起因；由此可知，只有在水平面上运动才是不变的”。《两门新科学的对话》伽利略便第一次提出了惯性概念，并第一次把外力和“引起加速或减速的外部原因”即运动的改变联系起来。

在《两门新科学的对话》中，伽利略首先从数学上讨论匀速运动定律。在匀速运动中，速度保持不变，从而通过的路程与所经历的时间成正比。接着用纯粹演绎的方法转到加速运动上来。他的主要课题是：“寻求和解释最适合于自然现象的定义。”即寻找加速运动的规律。在他的自述中伽利略阐明了他的理性原理：“当研究自然的加速度运动时，让自然界本身的倾向来引导我们。自然界教我们在一切各种不同的过程中只去采用最一般，最简单与最容易的方法。”然后，伽利略专门阐述用他的所谓简单性原理所做的工作假设。一种最为简单的加速运动过程为；在相等的时间内，速度增加相等的量，即v t。

到此为止，伽利略提出了惯性和加速度这个全新的概念，以及在重力作用下物体作匀加速运动的全新的运动规律，为牛顿力学理论体系的建立奠定了基础。这种新的惯性概念，推翻了1000多年以来亚里士多德学派认为物体运动靠精灵或外界迂回空气推动的说法，也澄清了中世纪含糊的“冲力”说。这是人类长期以来研究机械运动的理论成果，并且得到了当时地动说支持者们的拥护。伽利略虽然没有明确地写出惯性原理，可是表明了这是属于物体的本性的客观规律，在研究其他物理问题时，他熟练地运用了它。然而他未能摆脱柏拉图关于行星作圆运动的观点，相信“圆惯性”的存在，因此未能将惯性运动概念推广到一切物体运动上。完整的惯性原理是在伽利略逝世后两年由笛卡儿（Descartes Rene，1596～1650）表达的。伽利略把物体速度的大小和方向的改变或加速度的产生归于力的作用，这是对力的

性质的客观认识，也是牛顿第二定律的雏形。

4 落体实验

伽利略一直对亚里士多德的运动理论深表怀疑。亚里士多德认为，在落体运动中，重的物体先于轻的物体落到地面，而且速度与重量成正比。这种看法在经验中确实可以找到证据，比如一根羽毛就比一块石头后落到地面，但是也不难找到反例，比如一个同样大小的铁球和木球从等高处下落，几乎无法区分哪一个先落下。伽利略晚年的学生维维安尼曾经在他写的伽利略传记中提到，伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，证实了所有物体均同时下落，这成了这一著名历史传闻的根源。

但历史学家考证，没有任何理由表明伽利略做过这一实验，因为伽利略本人从未提起过。但是此前类似的实验已有人做过，1586年，荷兰物理学家斯台文（Stevin Simon，1548～1620）用两个大小不同重量比为1比10的铅球，让它们从高30英尺的高度下落，结果两者几乎同时落在地面上的木板上，围观者可以清晰地听到两个铅球撞击木板时发出的声音。伽利略后来听说了这一实验，可能也亲自动手做过，但这种实验由于有空气阻力不会太准确。事实是，一位亚里士多德派的物理学家为了反驳伽利略，真的于1612年在比萨斜塔做了一个实验，结果表明，相同材料但重量不同的物体并不是在同一时刻到达地面的，伽利略在《两门新科学》中对此有一个辨护，意思是说，重量1比10的两个物体下落时只差很小的距离，可是亚里士多德却说差10倍，为什么忽视亚里士多德如此重大的失误不顾，却盯住我小小的误差不放呢？这就表明伽利略并没有在比萨斜塔上做过传说的那个著名的判决性实验。这个故事的来源是伽利略晚年的学生维维亚尼，在他撰写的伽利略传记中记载了有关比萨斜塔的实验，但却属事出有因，查无实据的掌故。这个故事是假的，但是他的一系列重要的实验是真的。

伽利略转瞬逝世已360多年了，随着科学的发展与科学技术的日益精密，展现在人们面前的是科学假设与科学理论总是经受越来越严峻的考验。伽利略的方法在自然科学发展的道路上正以崭新的姿态显示出其生命力。

5 伽利略的科学研究方法

伽利略是科学史上第一位具有现代意义上的科学家，正是由于他的巨大的科学成就，牛顿才“站在巨人的肩膀上”树立起经典物理的丰碑。然而比他的科学发现更为重要的是，伽利略在科学研究方法上做出了杰出贡献。正如爱因斯坦所说：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”伽利略的研究方法中，既有古往今来就被人们用来探索科学的观察法、数学法、实验法等传统方法，又有伽利略独创的逻辑推理与实验相结合的创新方法。

伽利略的观察法多次被他用于天文观察。伽利略是第一批制造望远镜的人之一，这本身就开创了天文学的新纪元。通过望远镜的观测，伽利略得到一系列发现。伽利略在1610年将它的新发现写成《星界的报告》一书，引起了巨大的轰动，这些新发现为哥白尼学说提供了最确凿的证据。观察法也被伽利略用于物理学。体温计就是伽利略所发明；伽利略正是观察到水温升高时，会在水壶内上升，给他带来了制作体温表的灵感，制成了最早的体温计，用于诊断病情。伽利略的另一个发现就是摆的等时性。伽利略还观察了大船上的苍蝇、球等的运动，发现从桅杆上掉下的球就落在桅杆脚下，而不会落在桅杆后面的甲板上，人们感觉不到船在运动，进而提出了今日所称的伽利略相对性原理：在一条匀速行驶的船的封闭的船舱内做的任何力学实验，都不能确定这条船是停泊在港口还是在海上行驶。作为物理学基本原理之一的伽利略相对性原理，不需要任何牛顿式的绝对空间与绝对时间的假设，它是爱因斯坦相对论的出发点之一。

伽利略相信自然界是简单的和有秩序的，它的行动是规则的，是按照完美而不变的数学规律活动的。他相信自然界是按照数学设计的。所以他非常重视在研究自然现象时进行数量分析和建立数量关系。他曾说过，宇宙这本书是用数学语言写成的，符号是三角形，圆形和别的几何图形。如果不先学会书里所用的语言，掌握书里的符号，就不能了解它。没有它们，人们就像是在一个黑暗的迷宫了劳而无功地游荡。伽利略把实验方法看作是他的研究工作的最基本的方法，他认为基本原理必须来自经验与实验。他的“口号”是知识来自观测，而不是来自书本，也不是来自亚里士多德。他选择与使用的是一些可以观测的概念，如距离、时间、速度、加速度、力、质量等。伽利略不仅是实验方法的实践者，同时他还从科学研究程序的高度上确定了实验方法的地位。

在科学史上，伽利略在观察、实验的基础上，经过数学的推理计算，得出假说和定量描写，然后用实验加以检验的方法都是伽利略的首创，这种方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。伽利略自己曾说过：“我用数字来演算，然后用手和眼来检验，如果得出相同的答案，这个答案一般来说就是正确的。”这可以说正是伽利略新方法的精髓所在。针对亚里士多德的自由落体运动中“物体越重，下落越快”的观点，伽利略用“归谬法”，提出了“落体佯谬”，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写成的《两种新科学的对话》一书中指出：“根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。”这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落慢的结论。使亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略把理论和实验紧密而和谐地结合在一起，构成了一套完整的科学方法，有力地推动了近代科学的发展。真是这种新方法——逻辑推理与实验相结合——使物理学摆脱了依靠形而上学的思辩、自觉、猜测和定性的议论的状况，走上了坚实的科学道路，成为对物理世界真正的自然认识。爱因斯坦评论说：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。”

弹性力学-第三章-应变状态分析

第三章应变状态分析知识点位移与变形正应变纯变形位移与刚性转动位移应变分量坐标转轴公式主应变齐次方程组体积应变变形协调方程变形协调方程证明变形与应变分量切应变几何方程与应变张量位移增量的分解应变张量应变状态特征方程变形协调的物理意义变形协调方程的数学意义多连域的变形协调一、内容介绍本章讨论弹性体的变形，物体的变形是通过应变分量确定的。因此，首先确定位移与应变分量的基本关系－几何方程。由于应变分量和刚体转动都是通过位移导数表达的，因此必须确定刚体转动位移与纯变形位移的关系，才能完全确定一点的变形。对于一点的应变分量，在不同坐标系中是不同的。因此，应变状态分析主要是讨论不同坐标轴的应变分量变化关系。这个关系就是应变分量的转轴公式；根据转轴公式，可以确定一点的主应变和应变主轴等。当然，由于应变分量满足二阶张量变化规律，因此具体求解可以参考应力状态分析。应该注意的问题是变形协调条件，就是位移的单值连续性质。假如位移函数不是基本未知量，由于弹性力学是从微分单元体入手讨论的，因此变形后的微分单元体也必须满足连续性条件。这在数学上，就是应变分量必须满足变形协调方程。在弹性体的位移边界，则必须满足位移边界条件。二、重点 1、应变状态的定义：正应变与切应变；应变分量与应变张量； 2、几何方程与刚体转动；3、应变状态分析和应变分量转轴公式；4、应变状态特征方程和应变不变量；主应变与应变主轴；5、变形协调方程与位移边界条件。

§3.1 位移分量与应变分量几何方程学习思路: 由于载荷的作用或者温度的变化，物体内各点在空间的位置将发生变化，就是产生位移。这一移动过程，弹性体将同时发生两种可能的变化：刚体位移和变形位移。变形位移是与弹性体的应力有着直接的关系。弹性体的变形通过微分六面体单元描述，微分单元体的变形分为两个部分，一是微分单元体棱边的伸长和缩短；二是棱边之间夹角的变化，分别使用正应变和切应变表示这两种变形的。由于是小变形问题，单元变形可以投影于坐标平面分析。根据正应变和切应变定义，不难得到应变与位移的关系－几何方程，或者称为柯西方程。几何方程给出的应变通常称为工程应变。几何方程可以表示为张量形式，应该注意的是，正应变与对应应变张量分量相等；而切应变等于对应的应变张量分量的两倍。几何方程给出了位移分量和应变分量之间的关系。学习要点： 1、位移函数； 2、变形与应变分量； 3、正应变表达式； 4、切应变分量；5、几何方程与应变张量。 1、位移函数由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响，物体内各点在空间的位置将发生变化，即产生位移。这个移动过程，弹性体将可能同时发生两种位移变化。第一种位移是位置的改变，但是物体内部各个点仍然保持初始状态的相对位置不变，这种位移是物体在空间做刚体运动引起的，因此称为刚体位移。第二种位移是弹性体形状的变化，位移发生时不仅改变物体的绝对位置，而且改变了物体内部各个点的相对位置，这是物体形状变化引起的位移，称为变形。一般来说，刚体位移和变形是同时出现的。当然，对于弹性力学，主要是研究变形，因为变形和弹性体的应力有着直接的关系。根据连续性假设，弹性体在变形前和变形后仍保持为连续体。那么弹性体中某点在变形过程中由M（x，y，z）移动至M'（x'，y'，z'），这一过程也将是连

候选人的主要学术成就科技成果及创新点

一、候选人的主要学术成就、科技成果及创新点：（简要概括，侧重体现成果、创新能力和领导能力）申请人主要从事新型纳米多孔材料的制备及功能研究。曾参与1项国家重大科学研究计划子课题、2项国家自然科学基金面上项目，并参与1项国家自然科学基金面上项目的成功申请。获得德国洪堡基金会洪堡学者博士后资助。以第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等国际一流化学和材料类期刊上发表多篇论文，被引用99次。其中，以仿生方法制备三维有序大孔方解石单晶的研究成果在Angew. Chem. Int. Ed.上作为“非常重要(VIP)” 文章和插图封面刊出。该成果在国际引起高度关注，陆续被Science、Chem. Rev.等权威学术杂志多次引用；国际著名专家在Angew. Chem. Int. Ed.以Highlight给予本工作专题评述，称该研究是生物矿化机理在材料合成领域的成功应用，为实现“自下而上”的多孔有序单晶的构筑提供了一条有效途径。另外，申请人发展了一系列基于胶体晶体模板构筑新型图案化纳米结构的材料制备方法，并制备了半导体氧化锌一维纳米结构阵列、半导体硫化物、贵金属和碳酸钙的有序大孔薄膜等。发展了一种气液界面胶体晶体模板制备大面积半导体有序大孔薄膜的方法，申请并获得中华人民共和国专利一项。二、候选人领导或参与过的项目：（请注明本人在项目中的角色）国家自然科学基金面上项目“基于胶体晶体模板的新型纳米结构的溶液相合成”（20873002）（参与人员）

国家自然科学基金面上项目“形貌与构造可控的无机微纳结构的低温溶液合成”（20673007）（参与人员）国家重大科学研究计划项目子课题“准一维半导体纳米材料的结构调控与组装”（2007CB936201）（参与人员）三、候选人代表性论文（著）：（请注明影响因子） 1. C. Li and L. Qi. Colloidal crystal-assisted patterning of crystalline materials. Advanced Materials2010, 22, 1494-1497. (Frontispiece, IF=10.86) 2. C. Li and L. Qi. Bioinspired fabrication of 3D ordered macroporous single crystals of calcite from a transient amorphous phase. Angewandte Chemie-International Edition2008, 47, 2388-2394. (IF=10.879，VIP paper, frontispiece, highlighted in Angew. Chem. Int. Ed.) 3. C. Li, G. Hong and L. Qi. Nanosphere lithography at the gas/liquid interface: a general approach towards free-standing high-quality nanonets. Chemistry of Materials2010, 22, 476-481. (IF=6.397) 4. C. Li, G. Hong, H. Yu and L. Qi. Facile fabrication of honeycomb-patterned thin films of amorphous calcium carbonate and mosaic calcite. Chemistry of Materials 2010, 22, 3206-3211. (IF=6.397) 5. C. Li, G. Hong, P. Wang, D. Yu and L. Qi. Wet chemical approaches to patterned arrays of well-aligned ZnO nanopillars assisted by monolayer colloidal crystals. Chemistry of Materials2009, 21, 891-897. (IF=5.368) 6.G. Hong, C. Li and L. Qi. Facile fabrication of two-dimensionally ordered macroporous silver thin films and their application in molecular sensing. Advanced Functional Materials 2010, 20, 3774-3783. (IF=8.49) 7. C. Li, G. Hong, J. Cai and L. Qi. Ordered semiconductor nanoarrays: from self-arrangement to patterned evolution. Chapter in Encyclopedia of

伽利略生平及主要贡献

伽利略生平及主要贡献伽利略 Galileo (1564～1642)----意大利天文学家、力学家、哲学家。1564年2月1 5日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利莱(Galilei)，他的全名是Ga lileo Galilei，但现已通行称呼他的名Galileo，而不称呼他的姓。伽利略1572年开始上学，1575年随家迁居佛罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大学任教1609年回佛罗伦萨，1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年2月以“反对教皇,宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后，双目逐渐失明，晚景凄凉。1642年1月8日逝世。三百多年后，1979年11月10日，罗马教皇不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。1 980年10月又提出重审这一案件，并组成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研究伽利略案件的始末，研究科学同宗教的关系，研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。主要贡献可分下列三个方面：力学伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的，但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可说是牛顿的先驱。伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理。伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正

弹性力学复习重点+试题及答案【整理版】

弹性力学2005 期末考试复习资料一、简答题 1．试写出弹性力学平面问题的基本方程，它们揭示的是那些物理量之间的相互关系？在应用这些方程时，应注意些什么问题？答：平面问题中的平衡微分方程：揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx ，因此，决定应力分量的问题是超静定的，还必须考虑形变和位移，才能解决问题。平面问题的几何方程: 揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。应注意当物体的位移分量完全确定时，形变量即完全确定。反之，当形变分量完全确定时，位移分量却不能完全确定。平面问题中的物理方程：揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。 2．按照边界条件的不同，弹性力学问题分为那几类边界问题？试作简要说明。答：按照边界条件的不同，弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和混合边界问题。位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的，也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。应力边界问题中，物体在全部边界上所受的面力是已知的，即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。混合边界问题中，物体的一部分边界具有已知位移，因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。 3．弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定？试将它们写出。如何确定它们的正负号？答：弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定，它们是：x 、y 、z 、xy 、yz、、zx。正面上的应力以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负。负面上的应力以沿坐标轴负方向为正，沿坐标轴正方向为负。 4．在推导弹性力学基本方程时，采用了那些基本假定？什么是“理想弹性体”？试举例说明。答：答：在推导弹性力学基本方程时，采用了以下基本假定：（1）假定物体是连续的。（2）假定物体是完全弹性的。（3）假定物体是均匀的。（4）假定物体是各向同性的。（5）假定位移和变形是微小的。符合（1）~（4）条假定的物体称为“理想弹性体”。一般混凝土构件、一般土质地基可近似视为“理想弹性体”。 5．什么叫平面应力问题？什么叫平面应变问题？各举一个工程中的实例。答：平面应力问题是指很薄的等厚度薄板只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力，同时体力也平行于板面并且不沿厚度变化。如工程中的深梁以及平板坝的平板支墩就属于此类。平面应变问题是指很长的柱型体，它的横截面在柱面上受有平行于横截面而且不沿长度变化的面力，同时体力也平行于横截面而且也不沿长度变化，即内在因素和外来作用都不沿长度而变化。 6．在弹性力学里分析问题，要从几方面考虑？各方面反映的是那些变量间的关系？答：在弹性力学利分析问题，要从3方面来考虑：静力学方面、几何学方面、物理学方面。平面问题的静力学方面主要考虑的是应力分量和体力分量之间的关系也就是平面问题的平衡微分方程。平面问题的几何学方面主要考虑的是形变分量与位移分量之间的关系，也就是平面问题中的几何方程。平面问题的物理学方面主要反映的是形变分量与应力分量之间的关系，也就是平面问题中的物理方程。 7．按照边界条件的不同，弹性力学问题分为那几类边界问题？试作简要说明答：按照边界条件的不同，弹性力学问题可分为两类边界问题：

西南大学重要学术成果入选成果一览表

附件：首届“西南大学重要学术成果”入选成果一览表一、自然入选成果序号单位成果名称获奖种类及级别负责人 1 经济管理学院中国金融发展与农民收入增长高等学校科学研究优秀成果（人文社会科学）一等奖温涛 2 教育学部走向优质均衡的职业教育统筹发展研究——基于京津沪渝均衡测度的调研分析高等学校科学研究优秀成果（人文社会科学）一等奖朱德全 3 教育学部新课程下的教学方式转变高等学校科学研究优秀成果（人文社会科学）一等奖靳玉乐 4 数学与统计学院教育对重庆经济发展贡献的研究高等学校科学研究优秀成果（人文社会科学）一等奖宋乃庆 5 农学与生物科技学院甘蓝型黄籽油菜遗传机理与新品种选育国家科技进步奖二等奖李加纳 6 柑桔研究所柑桔良种无病毒三级繁育体系构建与应用国家科技进步奖二等奖周常勇 7 家蚕基因组生物学国家重点实验室/ 蚕学与系统生物研究所家蚕基因组的功能研究国家自然科学奖二等奖夏庆友 8 生技技术中心高产优质转基因棉花取得重大突破中国高等学校十大科技进展裴炎

二、评审入选成果序号单位成果名称负责人 1 马克思主义学院当代大学生诚信制度建设及加强大学生思想政治工作研究黄蓉生 2 心理学部《当代中国青少年心理问题及教育对策》《Methods and Implementary Strategies on Cultivating Students’Psychological Suzhi》(英文版)《学生心理素质培养模式及实施策略研究》(中文版) 张大均 3 心理学部探究人格奥秘、探究心理时间黄希庭 4 文学院民族国家文学研究李永东 5 文学院文人结社与明代文学研究系列成果何宗美 6 新闻传媒学院中国电影“观念-美学”研究论文系列虞吉 7 美术学院《而立之年》彭伟 8 历史文化学院长江三峡历史地图集蓝勇 9 历史文化学院抗日战争时期重庆大轰炸研究潘洵 10 数学与统计学院Hamilton系统与椭圆方程的可解性研究唐春雷 11 电子信息工程学院智慧自适应传动的科学研究、工程化和产业化薛荣生 12 化学化工学院重要肿瘤标志物蛋白电化学免疫生物传感器研究袁若 13 材料学部高功率密度细菌生物燃料电池基础理论发展与应用李长明 14 资源环境学院水田自然免耕的理论研究谢德体 15 计算机与信息科学国际标准IEC/TR 62795 FDT/DTM和EDDL设备集成技术互操作规范刘枫 16 生物技术学院超高产人工三倍体嘉陵20号选育推广余茂德 17 生物技术学院西南地区高抗氟性家蚕新品种选育研究与推广朱勇 18 农学与生物科技学院杂交水稻新品种选育与应用何光华 19 动物科技学院大足黑山羊遗传资源保护与利用张家骅

弹性力学复习题期末考试集锦 (2)

弹性力学复习题（06水工本科）一、选择题 1. 下列材料中，（）属于各向同性材料。 A. 竹材； B. 纤维增强复合材料； C. 玻璃钢； D. 沥青。 2 关于弹性力学的正确认识是（）。 A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要； B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体，与材料力学不同，不需要对问题作假设； C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象； D. 弹性力学理论像材料力学一样，可以没有困难的应用于工程结构分析。 3. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于（）。 A. 任务； B. 研究对象； C. 研究方法； D. 基本假设。 4. 所谓“完全弹性体”是指（）。 A. 材料应力应变关系满足胡克定律； B. 材料的应力应变关系与加载时间历史无关； C. 本构关系为非线性弹性关系； D. 应力应变关系满足线性弹性关系。 5. 所谓“应力状态”是指（）。 A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同； B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变； C. 3个主应力作用平面相互垂直； D. 不同截面的应力不同，因此应力矢量是不可确定的。 6. 变形协调方程说明（）。 A. 几何方程是根据运动学关系确定的，因此对于弹性体的变形描述是不正确的； B. 微分单元体的变形必须受到变形协调条件的约束； C. 变形协调方程是保证所有弹性体变形协调条件的必要和充分条件； D. 变形是由应变分量和转动分量共同组成的。 7. 下列关于弹性力学基本方程描述正确的是（）。 A. 几何方程适用小变形条件； B. 物理方程与材料性质无关； C. 平衡微分方程是确定弹性体平衡的唯一条件； D. 变形协调方程是确定弹性体位移单值连续的唯一条件； 8、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程，最后需结合（）求解这些微分方程，以

物理学的进步对社会发展的贡献

物理学的进步对社会发展的贡献早在1000多年前，马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆，看成是最高意义上的革命力量。其中，物理学研究提高了我们对自然界的基本认识，产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此，物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。一、日心说的建立——科学战胜神学古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起，西方进入了黑暗的中世纪。此后，“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确，基督教将它与神学融为一体，形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏，在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末，先进的思想家们发起了文艺复兴运动，同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合，为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学，从此开始了艰难的革命。 1543年，哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较，最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面，哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外，日心说还存在两个无法解答的问题：如果地球在运动，第一，为什么看不到恒星的视差?第二，竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前，哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。

对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中，总结出了行星运动三定律。其第一定律指出：行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来，开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”，但长期领不到薪俸，只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说：“如果‘占星术’女儿不争来两份面包，那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月，开普勒因贫病交加而死。伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。首先，伽利略用自制的望远镜进行天文观测，有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年，他发行了《星界信使》，公开了自己的观测成果。1632年，他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，对亚里士多德进行了批判，在书中，他为日心说的两大困难做了辩护：指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远；他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成，又是以对话的形式出现，通俗易懂，使哥白尼学说广为传播。在1615年，伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年，教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身，《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后，还自语道：“可是，地球是在运动。”在监禁之中，他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。日心说与地心说进行了残酷的较量，直到1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律，揭示了行星绕太阳运动的根本原因，完成了物理学发展史上的第一次

伽利略的故事读后感

伽利略的故事读后感伽利略一生都为科学事业奋斗，他不信权威，不迷信教条，一切都以客观现实为依据。下面是伽利略的故事读后感，欢迎阅读借鉴。伽利略的故事读后感达芬奇曾说过这样一句话：“科学是将军，实践是士兵。”正是如此，科学与实践密不可分，实践是一切理论的来源。科学巨匠伽利略把这个道理诠释得很清楚，他不顾世人的眼光，毅然决然地在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名试验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。有谁能说，这伟大的发现不是伽利略凭着自己坚持不懈的实践，永不服输的精神而得来的呢?后人给他“近代实验科学的先驱者”的封号，他着实当之无愧! 读完《伽利略传》，我的心里一阵翻滚：是对这位伟大科学家的敬佩，还是对当时那些无知人们的嘲笑?我无从知晓。我只知道，受了这本书的影响，我无可救药地爱上了科学，不由自主地敬佩起科学家们勇于探索的精神! 那天，我在一本科学杂志中看到一个小实验，书上说：“用一根竹筷子能否将盛满米的杯子提起来?”旁边的同伴说它都这样问了，绝对可以提起来。我倒是不以为意，对他说了句：“凡是得亲自动手过后，才能知道答案!”于是我便

兴冲冲地去准备材料了。我先用米装满整个杯子，然后用大拇指将其摁实，接着，再拿起一根筷子插入杯中，最后，我小心翼翼地往上提，我怀里像揣了一只小兔子，紧张极了，脸也涨得通红，生怕实验失败。就这样，一点点地杯子离开了桌面，就高举到头顶也没有掉下来。我激动万分，原来实验成功的心情是如此美妙，想必伽利略在实验成功后，也像我一样很自豪吧!我又查了一下原理，看过原理之后，真可谓是“拨开云雾见月明”啊! 如果科学是一望无际的大海，我们就好比生活在海里的鱼儿，一刻也离不开它。科学是文明进步的标志，给人们的生产、生活带来了方便。一个个正确结论的诞生都不容易，背后都掩藏着科学家们一次又一次的失败经历和一滴又一滴的辛酸泪水，但是毫无疑问的，他们都未曾退缩，因为他们坚信，只有实践才出真理!我爱科学，但我更爱、更敬佩为了真理而坚持不懈、永不服输的科学精神! 伽利略的故事读后感暑假里，我读了一本书，名叫《伽利略》。这本书很好看，详细记载了伽利略生活史和他为人们做出的贡献。伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家和天文学家。他对人类自然科学的发展做出了卓越的贡献。凭借他指向星空的望远镜敲开了近代天文学的大门。

弹性力学-答案

《弹性力学》习题答案一、单选题 1、所谓“完全弹性体”是指（B） A、材料应力应变关系满足虎克定律 B、材料的应力应变关系与加载时间、历史无关 C、本构关系为非线性弹性关系 D、应力应变关系满足线性弹性关系 2、关于弹性力学的正确认识是（A ） A、计算力学在工程结构设计中的作用日益重要 B、弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设 C、任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象 D、弹性力学理论像材料力学一样，可以没有困难的应用于工程结构分析 3、下列对象不属于弹性力学研究对象的是（D ）。 A、杆件 B、块体 C、板壳 D、质点 4、弹性力学对杆件分析（C） A、无法分析 B、得出近似的结果 C、得出精确的结果 D、需采用一些关于变形的近似假定 5、图示弹性构件的应力和位移分析要用什么分析方法？（C） A、材料力学 B、结构力学 C、弹性力学 D、塑性力学 6、弹性力学与材料力学的主要不同之处在于（ B ） A、任务 B、研究对象 C、研究方法 D、基本假设 7、下列外力不属于体力的是（D） A、重力 B、磁力 C、惯性力 D、静水压力 8、应力不变量说明（ D ）。 A. 应力状态特征方程的根是不确定的 B. 一点的应力分量不变 C. 主应力的方向不变 D. 应力随着截面方位改变，但是应力状态不变 9、关于应力状态分析，（D）是正确的。 A. 应力状态特征方程的根是确定的，因此任意截面的应力分量相同

B. 应力不变量表示主应力不变 C. 主应力的大小是可以确定的，但是方向不是确定的 D. 应力分量随着截面方位改变而变化，但是应力状态是不变的 10、应力状态分析是建立在静力学基础上的，这是因为（ D ）。 A. 没有考虑面力边界条件 B. 没有讨论多连域的变形 C. 没有涉及材料本构关系 D. 没有考虑材料的变形对于应力状态的影响 11、下列关于几何方程的叙述，没有错误的是（ C ）。 A. 由于几何方程是由位移导数组成的，因此，位移的导数描述了物体的变形位移 B. 几何方程建立了位移与变形的关系，因此，通过几何方程可以确定一点的位移 C. 几何方程建立了位移与变形的关系，因此，通过几何方程可以确定一点的应变分量 D. 几何方程是一点位移与应变分量之间的唯一关系 12、平面应变问题的应力、应变和位移与那个（些）坐标无关（纵向为 z 轴方向）（ C ） A、 x B、 y C、 z D、 x, y, z 13、平面应力问题的外力特征是（A） A 只作用在板边且平行于板中面 B 垂直作用在板面 C 平行中面作用在板边和板面上 D 作用在板面且平行于板中面。 14、在平面应力问题中（取中面作 xy 平面）则（C） A、σ z = 0 ， w = 0 B、σ z ≠ 0 ， w ≠ 0 C、σ z = 0 ， w ≠ 0 D 、σ z ≠ 0 ， w = 0 15、在平面应变问题中（取纵向作 z 轴）（D） A、σ z = 0 ， w = 0 ，ε z = 0 B、σ z ≠ 0 ， w ≠ 0 ，ε z ≠ C、σ z = 0 ， w ≠ 0 ，ε z = 0 D、σ z ≠ 0 ， w = 0 ，ε z = 16、下列问题可简化为平面应变问题的是（B）。

主要成就

主要成就政治主词条: 元祐更化宣仁太后是前此宫廷中反对变法的后台，掌权后遂援引司马光、文彦博等保司马光立姿石刻像[3] 守派到政府中，各种反变法的力量聚集在一起。司马光打着“以母改子”的旗号，反对新法。他把变法的责任都推给王安石，攻击“王安石不达政体，专用私见，变乱旧章，误先帝任使”；接着全盘否定了新法，诬蔑新法“舍是取非，兴害除利”，“名为爱民，其实病民，名为益国，其实伤国”。新法大部废除，许多旧法，一一恢复。如差役法，知开封府蔡京依司马光的限令，在五天之内全部恢复，对社会的危害较熙宁以前还要严重。通过变法而积聚起来的钱财，也在反变法派执政的几年当中“非理耗散殆尽”。与此同时，还不遗余力地打击变法派。章惇曾对司马光恢复差役法的主张一一进行批驳，反变法派动员全部台谏力量，对章惇屡加击逐，直至被迫赋闲。列为王安石等人亲党的变法派官员，全被贬黜，其中蔡确写《车盖亭诗》，以为皆涉讥讪，贬死于新州。变法派人人怀自危，惶惶不安，吕惠卿在谪籍不敢喝口冷水，唯恐因此得病，而被反对派抓住把柄。对西夏，则继承了熙宁以前的妥协政策，把已收复的安疆、葭芦、浮图、米脂四寨割让给西夏，以偷安一时。这些倒行逆施，激起社会上广泛不满。头脑较为清醒的人们曾劝告司马光，要为年幼的宋哲宗设身处地，异日若有人教以“父子义”，唆使哲宗反对今天的“以母改子”，后果不堪设想。司马光说：“天若祚宗社，必无此事！”司马光及其后继者，无视小皇帝，因而愈益激起宋哲宗的不满。哲宗亲政后说，他在垂帘听政期间“只见臀背”，

斥责反对派全不懂君臣之义。宣仁太后一死，复辟旧制的反变法派随之垮台，并受到倍加沉重的打击。[4] 文化学术成就司马光的主要成就反映在学术上。其中最大的贡献，莫过于主持编写《资治通鉴》。宋神宗熙宁年间，司马光强烈反对王安石变法，上疏请求外任。熙宁四年（1071年），他判西京御史台，自此居洛阳十五年，不问政事。这段悠游的岁月，司马光主持编撰了294卷近400万字的编年体史书《资治通鉴》。司马光的独乐园，既是他的寓所，也是《资治通鉴》书局所在地。这里环境幽美，格调简素，反映了园主的情趣和追求。其书局在汴京时已奉诏成立，除了司马光之外，当时的著名学者刘恕、刘攽和范祖禹都参与了书局的工作。其中，司马光任主编，刘恕、刘攽、范祖禹为协修，司马光的儿子司马康担任检阅文字的工作。司马光来洛阳后，便把《资治通鉴》书局由汴梁迁到洛阳。在独乐园中常住的不仅有书局的工作人员，当时洛阳的名贤如二程、邵雍、文彦博等也常来此聚会，堪称是一个学术中心。[5] 他在《进资治通鉴表》中说：“臣今筋骨癯瘁，目视昏近，齿牙无几司马光彩像，神识衰耗，旋踵而忘。臣之精力，尽于此书。”司马光为此书付出毕生精力，成书不到2年，他便积劳而逝。《资治通鉴》从发凡起例至删削定稿，司马光都亲自动笔，不假他人之手。《资治通鉴》是中国最大的一部编年史，全书共二百九十四卷，通贯古今，上起战国初期韩、赵、魏三家分晋（公元前403年），下迄五代（后梁、后唐、后晋、后汉、后周）末年赵匡胤（宋太祖）灭后周以前（公元959年），凡一千三百六十二年。作者把这一千三百六十二年的史实，依时代先后，以年月为经，以史实为纬，顺序记写；对于重大的历史事件的前因后果，与各方面的关联都交代得清清楚楚，使读者对史实的发展能够一目了然。宋元之际史学家胡三省说：“为人君而不知《通鉴》，则欲治而不知自治之源，恶乱而不知防乱之术。为人臣而不知《通鉴》，则上无以事君，下无以治民。……乃如用兵行师，创法立制，

同济【弹性力学试卷】2008年期终考试A-本科

同济大学课程考核试卷（A 卷） 2008 — 2009 学年第一学期命题教师签名：审核教师签名：课号：030192 课名：弹性力学考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试(√ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分一．是非题（正确，在括号中打√；该题错误，在括号中打×。）(共30分，每小题2分) 1. 三个主应力方向必定是相互垂直的。（） 2. 最小势能原理等价于平衡方程和面力边界条件。（） 3. 轴对称的位移对应的几何形状和受力一定是轴对称的。（） 4. 最大正应变是主应变。（） 5. 平面应力问题的几何特征是物体在某一方向的尺寸远小于另两个方向的尺寸。（） 6. 最大剪应力对应平面上的正应力为零。（） 7. 弹性体所有边界上的集中荷载均可以按照圣维南原理放松处理边界条件。（） 8. 用应力函数表示的应力分量满足平衡方程，但不一定满足协调方程。（） 9. 经过简化后的平面问题的基本方程及不为零的基本未知量(应力、应变和位移)均为8 个。（） 10. 运动可能的位移必须满足已知面力的边界条件。（） 11. 实对称二阶张量的特征值都是实数。（） 12. 对单、多连通弹性体，任意给出的应变分量只要满足协调方程就可求出单值连续的位移分量。（） 13. 若整个物体没有刚体位移，则物体内任意点处的微元体都没有刚体位移。（） 14. 出现最大剪应力的微平面和某两个应力主方向成45度角。（） 15. 对任意弹性体，应力主方向和应变主方向一致。（）二．分析题（共20分，每小题10分） 1．已知应力张量为()()2211e e e e σ?-+?+=b a b a ，0>>a b (1) 设与xy 平面垂直的任意斜截面的法向矢量为21sin cos e e n θθ+=，试求该斜截面上的正应力与剪应力。 (2) 求最大和最小剪应力值。

伽利略的贡献

由哥白尼点燃的科学革命烽火，燃遍了整个欧洲，一个近代自然科学全面奠基的时期开始了。"新兴自然科学的第一时期－－在无机界的领域内－－是以牛顿告结束的。这是一个处理已有材料的时期，它在数学、力学和天文学、静力学和动力学的领城中获得了伟大的成就，这特别是归功於开普勒（Johannes Kepler,1571~1630）和伽利略，牛顿就是从他们二人那里得出结论的。"具体说，从伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)发表他的第一篇成名之作《液体静力秤》的1586年起，至牛顿发现万有引力定律的1685年止，整整经历了一个世纪。在这一个世纪中，自然科学以神奇的速度发展起来，在这时期中，突出的是以力学为中心的实验科学的兴起。经过伽利略、开普勒、牛顿等大批科学家一个世纪的辛勤工作，终於建立了经典力学的理论体系。在这同时，由於天文学和力学的发展，带动了数学的发展，促进了微积分的创立，对化学、物理学、生物学等学科的发展也起了不同程度的推进作用。 1.亚里士多德的力学最早起源於希腊的力学，被系统地总结在亚里士多德的物理学中。根据这种带有思辩和人性色彩的物理学观点，把常见的运动分成三类。第一类是地面上物体的运动；第二类是物体在空中下落的运动；第三类是天体的运动。亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物体的运动是强制性的运动，推一堆，动一动，不推就不动，所以力是维持物体运动的原因；第二类和第三类运动属於天然运动。地球是宇宙的中心，是一切空中运动物体的天然归宿。物体的重量越大，其趋向天然位置的倾向也越大，所以其下落的速度也越大；天体是由特殊质料构成的，具有特殊性质，天体是神灵们的处所，所以天体的运动是沿著最完美的曲线－－圆周，以最完美的速度－－匀速运动。这种经不起事实检验的解释显然是错误的，但它竟然影响和统治人们的思想达二千年之久，直到伽利略、牛顿时代，才得以彻底纠正。这除了与生产力发展水平低下有关外，还跟当时的社会结构有关。在古希腊时代把从事实验操作工作看作是卑贱的事情，应该由奴隶或仆役去完成，有身份有"知识" 的人是不动的，只是滔滔不绝地演讲和论证。传说亚里士多德常在花园中，边散步边给弟子讲课，故亚里士多德学派又称为逍遥派。因此，古希腊物理学的致命弱点是没有充分注意定量实验。甚至一个很简单的实验也可以证实亚里士多德的落体定律是错误的。经院哲学是西欧中世纪出现的一种思想体系。教会为了愚弄和统治人们的思想，歪曲和阉割亚里士多德学说中的合理和积极的部分，宣扬其消极部分，使" 改造"后的亚里士多德的哲学符合宗教教义，他的著作也就成为仅次於宗教教义的权威。列宁曾一针见血地指出："僧侣主义枪杀了亚里士多德学说中活生生的东西，而使其中僵死的东西万古不朽"。由於这种被加工和改造过的哲学产生於天主教的学院，故被称之为经院哲学。这种哲学热衷於从抽象的概念出发，用繁琐的推理去论证宗教的教义，主张理性服从信仰。对实验和观测不感兴趣，不相信人类的感觉是认识事物本质的指南。这种哲学，在科学史上，对科学的发展产生深重的影响。这在伽利略与教会的斗争中表现得尤为突出。比伽利略早一个世纪的意大利文艺复兴运动的传奇人物达．芬奇(Leonardo da Vinci，1452~l519)，是个集科学家和艺术家於一身的多才多艺的人物。他通过解剖研究人体的生理构造，他观察天体，研究天文，他精通绘画和雕刻，又擅长机械和土木建筑，总之，他的兴趣广泛，涉及多种学科和工艺。在他的活动中，有一个显著的特点：重视实践，他说："在研究一个科学问题时，我首先安排几种实验，因为我的目的是根据经验来决定问题，然后指出为什麼物体在什麼原因下会有这样的效应。这是一切从事研究自然界现象所必须遵循的方法…我们必须在各种各样情况和环境下向经验请教，直到我们能从这许多事例中引伸

伽利略的科学方法与贡献

万方数据

伽利略的科学方法与贡献作者：朱少锋作者单位：安徽教育学院九九级物理本科学员,安徽,合肥,230061 刊名：安徽教育学院学报英文刊名：JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF EDUCATION 年，卷(期)：2001,19(6) 参考文献(3条) 1.张三慧从伽利略到牛顿 2.斯蒂芬.F.梅森自然科学史 3.陈毓芳;邹延肃物理学史简明教程本文读者也读过(9条) 1.钟凯牛顿那些事儿[期刊论文]-物理教学探讨2009(3) 2.李春勇.Li Chunyong徐光启的科学思想及其影响[期刊论文]-上海行政学院学报2005,6(5) 3.程倩春.CHENG Qian-chun论人文观念的近代科学基础[期刊论文]-学术交流2006(11) 4.祖国颂从《伽利略传》看"陌生化"的现代主义特征[期刊论文]-漳州师范学院学报（哲学社会科学版）2001,15(4) 5.康日新核工业人爱国奉献的楷模——纪念王淦昌同志诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 6.邱德胜.钟书华.QIU Desheng.ZHONG Shuhua经典力学的奠基人--伽利略[期刊论文]-力学与实践2005,27(3) 7.程黎阳近代科学技术中心的五次转移[期刊论文]-科技与管理2000(1) 8.木沙江·阿布都维力开普勒的科学贡献及其评价[期刊论文]-喀什师范学院学报2005,26(z1) 9.赵志祥献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/fb361797.html,/Periodical_ahjyxyxb200106009.aspx

弹性力学试题

第一章绪论 1、所谓“完全弹性体”就是指(B)。 A、材料应力应变关系满足虎克定律 B、材料的应力应变关系与加载时间、历史无关 C、本构关系为非线性弹性关系 D、应力应变关系满足线性弹性关系 2、关于弹性力学的正确认识就是(A )。 A、计算力学在工程结构设计中的作用日益重要 B、弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设 C、任何弹性变形材料都就是弹性力学的研究对象 D、弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析 3、下列对象不属于弹性力学研究对象的就是(D )。 A、杆件 B、板壳 C、块体 D、质点 4、弹性力学研究物体在外力作用下,处于(弹性)阶段的(应力)、(应变)与(位移) 5、弹性力学可以解决材料力学无法解决的很多问题;并对杆状结果进行精确分析,以及验算材力结果的适用范围与精度。与材料力学相比弹性力学的特点有哪些？答:1)研究对象更为普遍; 2)研究方法更为严密; 3)计算结果更为精确; 4)应用范围更为广泛。 6、材料力学研究杆件,不能分析板壳;弹性力学研究板壳,不能分析杆件。(×) 改:弹性力学不仅研究板壳、块体问题,并对杆件进行精确的分析,以及检验材料力学公式的适用范围与精度。 7、弹性力学对杆件分析(C) A、无法分析 B、得出近似的结果 C、得出精确的结果 D、需采用一些关于变形的近似假定 8、图示弹性构件的应力与位移分析要用什么分析方法？(C) A、材料力学 B、结构力学

C 、弹性力学 D 、塑性力学解答:该构件为变截面杆,并且具有空洞与键槽。 9、弹性力学与材料力学的主要不同之处在于( B )。 A 、任务 B 、研究对象 C 、研究方法 D 、基本假设 10、重力、惯性力、电磁力都就是体力。(√) 11、下列外力不属于体力的就是(D) A 、重力 B 、磁力 C 、惯性力 D 、静水压力 12、体力作用于物体内部的各个质点上,所以它属于内力。(×) 解答:外力。它就是质量力。 13、在弹性力学与材料力学里关于应力的正负规定就是一样的。( × ) 解答:两者正应力的规定相同,剪应力的正负号规定不同。 14、图示单元体右侧面上的剪应力应该表示为(D) A 、xy τ B 、yx τ C 、zy τ D 、yz τ 1τ2 τ3τ4τO x z 15、按弹性力学规定,下图所示单元体上的剪应力( C )。

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