丁李智
摘 要:牛顿力学属于经典力学范畴,是以质点作为研究对象,着眼于力的作用关系,它客观地反映出了宏观物体低速运动的规律,是人类对自然界认知的飞跃。文章阐述了牛顿力学知识的特点,并剖析了牛顿力学知识中的价值观。
关键词:牛顿力学知识;特点;价值观
中图分类号:N09
文献标识码:A
牛顿力学体系建立于17世纪中叶,此后,力学概念被广泛应用在物理学科中,它客观地反映出了宏观物体低速运动的规律,是人类对自然界认知的飞跃。不仅如此,牛顿也曾经致力光学问题的研究,1704年,牛顿确定冷却定律,牛顿提出,声音就是弹性介质在空气中传播产生的一种机械振动,而利用力学模型,也可以解释热学本质的变化,并以此为基础,完成了传热学、量热学的研究,在磁现象、静电现象的研究中,牛顿也引入了力学概念,在19世纪前,物理学的研究都是在牛顿力学理论的指导下完成。与伽利略、开普勒等伟大的科学家相似,牛顿在科学探索的过程中也出现了失误,牛顿认可绝对时间的观念,但是忽视了绝对空间,但是,不可否认的是,牛顿力学定理为近代物理学的繁荣发展立下了功勋。
1.力学的价值是克服惯性
牛顿力学知识的核心内容是惯性与力,这也是牛顿力学知识的逻辑起点,牛顿认为,惯性就是抵抗外界作用的力,任何物体都有其内在属性,这就是惯性,惯性存在的目的是抵抗外界因素,维持自身原有的运动状态。任何物体的本性就是保持自己原有的属性,其自身并没有改变的能力,任何物体,都是如此,要改变原有的状态,必须寻找外加力,这种力只存在于作用过程中,在作用完毕后,就不会继续停留,外力只能够暂时改变物体的运行状态,是无法从本质上消除物体惰性的,牛顿力学中的力,就是外加力。
牛顿力学第二定律中指出了外力克服惯性后的效果,并对此进行了定量描述,慣性是保证物体状态不会被另外一个外力所改变的内力,这一定律不仅适用于力学领域,在多个领域都适用。
2.人力的价值是改变状态
外力是改变物体运动状态的外因,这与外力的来源并无显著关联,对于人类而言,首先接触的外力就是体力,也是劳动的动力,劳动是连接人与自然的过程,为了占用自然物质,人类可以使用自己的自然力,这也可以挖掘出自己的潜力,这种力是自然存在的。人的体力是自然产生的,尤其是臂力,可以帮助我们改变物体的位置。牛顿力学知识的提出实现了天体力学与地面物体力学的和谐统一,牛顿曾经提到:机械的作用就是采用减小速度的方式提高作用力,或者用减小作用力的方式提高速度,在各类机械中,我们需要重点解决的问题就是采用作用力来移动重物,或者采用一定的作用力来克服阻力。
在牛顿力学知识中,充分体现出人的体力价值,他认为,人力是可以改变、控制自然的,合理应用牛顿力学知识,可以充分体现出自身的价值。
3.人类的价值是征服自然
在早期,人们的劳动形式是体力劳动,为了提高生产质量,必须充分发挥出体力的作用,这也是力学的基础学科,无论是阿基米德,还是牛顿,其力学研究都是基于这一背景开展。阿基米德曾经说过:“给我一个支点,我便能撬动整个地球。”这充分表达了人类征服自然的愿望。牛顿力学知识本身具有拟人化的特征,如果我们将F比作人力、a比作自然界变化、m为自然界,那么我们可以这样理解,自然界本身的状态是不会发生改变的,但是人力可以促使自然发生改变,人类需要克服自然界中的种种惯性。
从工业革命开始,人类社会拉开了征服自然的序幕,在1540—1640年,机械自然观首次诞生,由于各类机械的广泛应用,诞生了全新的自然观,当时,英国经济迅速发展,著名学者布克耳将这一重要的成就归结于自然观的改变,他提出,自然是限制人类社会发展的障碍。法国的笛卡尔提出,自然是一台巨大的机器,我们是机器的主人,人类的生产形式会对自然产生影响,我们可以借助外界的力量成为自己的主人。
牛顿力学知识不仅是重要的物理概念,也蕴含着独特的价值观,人与自然之间的关系,正是牛顿力学知识价值观的重要体现,力可以帮助我们克服惯性,作为新时期的高中生,我们不仅要学好物理知识,还要深刻理解物理知识背后的价值观。
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