經(jīng)典力學(xué)發(fā)展的兩條路徑*重要的概念:動(dòng)量和動(dòng)能。經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容是運(yùn)動(dòng)方程,如果令質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m,速度為v,所受的外力為f,他可以表述為以下兩種等價(jià)的方式:
其中t是時(shí)間s是路程。
(1)和(2)的等價(jià)性是顯然的,因?yàn)椋?
由于動(dòng)量和動(dòng)能是完全不同的兩類概念。后者需要建立功、能等一系列新的概念。所以更不能說**種表述是一種表述的推論。
事情還得從意大利科學(xué)家伽利略說起,1638年,伽利略發(fā)表了他的巨著《關(guān)于兩門新學(xué)科的對話》。在這本書中,雖然還不嚴(yán)格,他提出了對運(yùn)動(dòng)的兩種度量。伽利略借對話的人物薩耳維阿蒂說:“對于迄今為止所提到的拋體的動(dòng)量、沖擊或打擊,我們必須添加一個(gè)非常重要的考慮;去確定打擊的力和活力,只考慮拋體的速度是不夠的,我們還必須考慮目標(biāo)的性質(zhì)與條件,它在不小的程度上確定了沖擊的效果。首先,如所周知,從拋體的速度當(dāng)目標(biāo)部分或完全阻止運(yùn)動(dòng)時(shí),它遭受強(qiáng)烈的損害;因?yàn)槿绻麤_擊落在一個(gè)對象上,它就產(chǎn)生沖力,沒有阻力這一沖擊將是沒有效果的;同樣,當(dāng)一個(gè)人用槍桿攻擊他的敵人,并且在一個(gè)瞬時(shí)趕上敵人,而敵人以相等的速度逃跑,這將會(huì)是一種沒有傷害的接觸。但是如果打擊部分地落在一個(gè)對象上,則沖擊將不會(huì)有它的全部的效果,破壞將與拋體的速度超過目標(biāo)后退的速度成比例的;這樣,例如,如果射擊以速度10達(dá)到目標(biāo),而或者以速度4后退,動(dòng)量與沖擊將以6來表示。就拋體來說,當(dāng)目標(biāo)完全不后退而且如果完全抵抗和阻止了拋體的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)涉及拋體時(shí)我曾經(jīng)說過,因?yàn)槿绻繕?biāo)會(huì)逼近拋體,碰撞的沖擊會(huì)更大,它是與兩個(gè)速度之和成比例的,它比單獨(dú)是拋體要大?!?