丁李智
摘 要:牛頓力學(xué)屬于經(jīng)典力學(xué)范疇,是以質(zhì)點(diǎn)作為研究對象,著眼于力的作用關(guān)系,它客觀地反映出了宏觀物體低速運(yùn)動的規(guī)律,是人類對自然界認(rèn)知的飛躍。文章闡述了牛頓力學(xué)知識的特點(diǎn),并剖析了牛頓力學(xué)知識中的價值觀。
關(guān)鍵詞:牛頓力學(xué)知識;特點(diǎn);價值觀
中圖分類號:N09
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
牛頓力學(xué)體系建立于17世紀(jì)中葉,此后,力學(xué)概念被廣泛應(yīng)用在物理學(xué)科中,它客觀地反映出了宏觀物體低速運(yùn)動的規(guī)律,是人類對自然界認(rèn)知的飛躍。不僅如此,牛頓也曾經(jīng)致力光學(xué)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(zhì)在空氣中傳播產(chǎn)生的一種機(jī)械振動,而利用力學(xué)模型,也可以解釋熱學(xué)本質(zhì)的變化,并以此為基礎(chǔ),完成了傳熱學(xué)、量熱學(xué)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(xué)概念,在19世紀(jì)前,物理學(xué)的研究都是在牛頓力學(xué)理論的指導(dǎo)下完成。與伽利略、開普勒等偉大的科學(xué)家相似,牛頓在科學(xué)探索的過程中也出現(xiàn)了失誤,牛頓認(rèn)可絕對時間的觀念,但是忽視了絕對空間,但是,不可否認(rèn)的是,牛頓力學(xué)定理為近代物理學(xué)的繁榮發(fā)展立下了功勛。
1.力學(xué)的價值是克服慣性
牛頓力學(xué)知識的核心內(nèi)容是慣性與力,這也是牛頓力學(xué)知識的邏輯起點(diǎn),牛頓認(rèn)為,慣性就是抵抗外界作用的力,任何物體都有其內(nèi)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(yùn)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(yùn)行狀態(tài),是無法從本質(zhì)上消除物體惰性的,牛頓力學(xué)中的力,就是外加力。
牛頓力學(xué)第二定律中指出了外力克服慣性后的效果,并對此進(jìn)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(nèi)力,這一定律不僅適用于力學(xué)領(lǐng)域,在多個領(lǐng)域都適用。
2.人力的價值是改變狀態(tài)
外力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的外因,這與外力的來源并無顯著關(guān)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(zhì),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(xué)知識的提出實(shí)現(xiàn)了天體力學(xué)與地面物體力學(xué)的和諧統(tǒng)一,牛頓曾經(jīng)提到:機(jī)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(jī)械中,我們需要重點(diǎn)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(xué)知識中,充分體現(xiàn)出人的體力價值,他認(rèn)為,人力是可以改變、控制自然的,合理應(yīng)用牛頓力學(xué)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(zhì)量,必須充分發(fā)揮出體力的作用,這也是力學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,無論是阿基米德,還是牛頓,其力學(xué)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(diǎn),我便能撬動整個地球。”這充分表達(dá)了人類征服自然的愿望。牛頓力學(xué)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(jī)械自然觀首次誕生,由于各類機(jī)械的廣泛應(yīng)用,誕生了全新的自然觀,當(dāng)時,英國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,著名學(xué)者布克耳將這一重要的成就歸結(jié)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(jī)器,我們是機(jī)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(xué)知識不僅是重要的物理概念,也蘊(yùn)含著獨(dú)特的價值觀,人與自然之間的關(guān)系,正是牛頓力學(xué)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(xué)好物理知識,還要深刻理解物理知識背后的價值觀。
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[2]安登峰,和 燕.物理學(xué)家牛頓成敗的思考[J].內(nèi)江科技,2007(3).