理论力学Content

研究物体机械运动的学科,被称为理论力学。其下的两大分支分别为——经典力学(矢量力学)和分析力学。

矢量力学

研究力学,很自然从矢量力学开始,如位移、速度、加速度、力等。用矢量来表征物理量,以力矢量为核心,自然牛顿力学离不开图像的介入,这也与后面的分析力学形成了鲜明的对比。

从运动的定义出发,结合力的作用,可以发展出质点的运动学和(静)动力学,进而扩展为质点系的动力学。

分析力学

分析力学则抛弃了力的核心地位与矢量这一主要工具,转而以能量为核心,采用拉格朗日方程和哈密顿方程来描述物体的运动。

分析力学与经典力学是完全等价的,只不过,经典力学很难推广到其他领域;相反,分析力学则可以推广到电磁学、光学乃至量子力学。其中的根本原因在于,经典力学无法隐藏约束,只能将约束显式作为方程的一部分来减少自由度;如果我们不那么关注约束力的情况,那么分析力学可以简单明了的给出相应的运动规律。