丁李智
摘 要:牛頓力學屬于經(jīng)典力學范疇,是以質點作為研究對象,著眼于力的作用關系,它客觀地反映出了宏觀物體低速運動的規(guī)律,是人類對自然界認知的飛躍。文章闡述了牛頓力學知識的特點,并剖析了牛頓力學知識中的價值觀。
關鍵詞:牛頓力學知識;特點;價值觀
中圖分類號:N09
文獻標識碼:A
牛頓力學體系建立于17世紀中葉,此后,力學概念被廣泛應用在物理學科中,它客觀地反映出了宏觀物體低速運動的規(guī)律,是人類對自然界認知的飛躍。不僅如此,牛頓也曾經(jīng)致力光學問題的研究,1704年,牛頓確定冷卻定律,牛頓提出,聲音就是彈性介質在空氣中傳播產(chǎn)生的一種機械振動,而利用力學模型,也可以解釋熱學本質的變化,并以此為基礎,完成了傳熱學、量熱學的研究,在磁現(xiàn)象、靜電現(xiàn)象的研究中,牛頓也引入了力學概念,在19世紀前,物理學的研究都是在牛頓力學理論的指導下完成。與伽利略、開普勒等偉大的科學家相似,牛頓在科學探索的過程中也出現(xiàn)了失誤,牛頓認可絕對時間的觀念,但是忽視了絕對空間,但是,不可否認的是,牛頓力學定理為近代物理學的繁榮發(fā)展立下了功勛。
1.力學的價值是克服慣性
牛頓力學知識的核心內容是慣性與力,這也是牛頓力學知識的邏輯起點,牛頓認為,慣性就是抵抗外界作用的力,任何物體都有其內在屬性,這就是慣性,慣性存在的目的是抵抗外界因素,維持自身原有的運動狀態(tài)。任何物體的本性就是保持自己原有的屬性,其自身并沒有改變的能力,任何物體,都是如此,要改變原有的狀態(tài),必須尋找外加力,這種力只存在于作用過程中,在作用完畢后,就不會繼續(xù)停留,外力只能夠暫時改變物體的運行狀態(tài),是無法從本質上消除物體惰性的,牛頓力學中的力,就是外加力。
牛頓力學第二定律中指出了外力克服慣性后的效果,并對此進行了定量描述,慣性是保證物體狀態(tài)不會被另外一個外力所改變的內力,這一定律不僅適用于力學領域,在多個領域都適用。
2.人力的價值是改變狀態(tài)
外力是改變物體運動狀態(tài)的外因,這與外力的來源并無顯著關聯(lián),對于人類而言,首先接觸的外力就是體力,也是勞動的動力,勞動是連接人與自然的過程,為了占用自然物質,人類可以使用自己的自然力,這也可以挖掘出自己的潛力,這種力是自然存在的。人的體力是自然產(chǎn)生的,尤其是臂力,可以幫助我們改變物體的位置。牛頓力學知識的提出實現(xiàn)了天體力學與地面物體力學的和諧統(tǒng)一,牛頓曾經(jīng)提到:機械的作用就是采用減小速度的方式提高作用力,或者用減小作用力的方式提高速度,在各類機械中,我們需要重點解決的問題就是采用作用力來移動重物,或者采用一定的作用力來克服阻力。
在牛頓力學知識中,充分體現(xiàn)出人的體力價值,他認為,人力是可以改變、控制自然的,合理應用牛頓力學知識,可以充分體現(xiàn)出自身的價值。
3.人類的價值是征服自然
在早期,人們的勞動形式是體力勞動,為了提高生產(chǎn)質量,必須充分發(fā)揮出體力的作用,這也是力學的基礎學科,無論是阿基米德,還是牛頓,其力學研究都是基于這一背景開展。阿基米德曾經(jīng)說過:“給我一個支點,我便能撬動整個地球?!边@充分表達了人類征服自然的愿望。牛頓力學知識本身具有擬人化的特征,如果我們將F比作人力、a比作自然界變化、m為自然界,那么我們可以這樣理解,自然界本身的狀態(tài)是不會發(fā)生改變的,但是人力可以促使自然發(fā)生改變,人類需要克服自然界中的種種慣性。
從工業(yè)革命開始,人類社會拉開了征服自然的序幕,在1540—1640年,機械自然觀首次誕生,由于各類機械的廣泛應用,誕生了全新的自然觀,當時,英國經(jīng)濟迅速發(fā)展,著名學者布克耳將這一重要的成就歸結于自然觀的改變,他提出,自然是限制人類社會發(fā)展的障礙。法國的笛卡爾提出,自然是一臺巨大的機器,我們是機器的主人,人類的生產(chǎn)形式會對自然產(chǎn)生影響,我們可以借助外界的力量成為自己的主人。
牛頓力學知識不僅是重要的物理概念,也蘊含著獨特的價值觀,人與自然之間的關系,正是牛頓力學知識價值觀的重要體現(xiàn),力可以幫助我們克服慣性,作為新時期的高中生,我們不僅要學好物理知識,還要深刻理解物理知識背后的價值觀。
[1]周經(jīng)偉.牛頓的科學思想與科研方法探究[J].中國科技信息,2008(10).
[2]安登峰,和 燕.物理學家牛頓成敗的思考[J].內江科技,2007(3).