1 一、中国古代对力学的研究 力学知识起源于古代人对自然现象的观察和生产劳动中的实践经验,并逐步发展为生产技术和初步的自然哲理,这在东西方古代都是如此。在我国古代,手工工艺技术成果远比经验性的理论总结突出得多,这是中国古代对力学研究的主要特点。从时间来看,大体可分为春秋战国、两汉、宋明三个高潮。 (1)春秋战国时期(公元前770~前221 年) 公元前316 年,蜀守李冰修建都江堰,“正面取水,侧面排沙”,其飞沙堰工程巧妙地利用了弯道环流,说明当时测河水流量、了解泥沙规律等水力学知识及水利工程已有相当的水平,成都平原二千多年来始终受益。传为齐人著的《考工记》,是记录我国古代农具、兵器、乐器、炊具、酒具、水利、建筑等古代手工艺规范的专著,现存版本中如《裘氏》、《筐氏》、《雕氏》等篇内容已散佚。其中惯性现象的记述[“马力既竭,輈(zhōu,指车辕)犹能一取焉”],车轮大小与拉力的关系(轮太低,马总是像上坡一样费劲),箭羽影响箭飞行速度的关系(“后弱则翔,中强则扬,羽丰则迟”),检验木料强度的经验方法[如“置而摇之,以视其蜎(yuān,蠕 动程度)],“横 两墙 间,以视其桡 之均 ”,“横而摇之,以视其劲”),以及堤 坝 设 计 的经验尺 寸 等,都反 映 了我国当时的生产技术水平和经验知识水平。与《考工记》几 乎 同 时的《墨 经》,则进 一步得出一些 初步的力学哲理(如“奋 ”、“衡 ”、“本”、“标 ”、“重 ”、“权 ”等),给 力下 了比较 科 学的定 义 : “力,刑 (形 )之所 以奋 也 。”可惜 这一形 成科 学的抽 象思 维 进 程在后世 没 有顺 利继 续 下 去 。这一时期是以记录与积 累 生产经验为主,也 形 成了初步哲理。 (2)两汉到 五 代时期(前206~960) 简 单 机 械 逐渐 发展为精 巧的或 大型 的联 合 机 械 ,如张 衡 的水运 浑 天 仪 、候 风地动仪 ,西汉未 巧工丁 缓 (公元1 世 纪 )的“被 中香 炉 ”是世 界 上已知最 早 的常平支 架 ,祖 冲 之(429~500 年)的水磨 等等。隋 代造 船 业 已很 发达 ,如隋 炀 帝的龙 舟 已高40 尺 ,宽 50 尺 ,长 200 尺 。李春主持 建造 的河北 洨 河赵 县 安 济 桥 (公元595~605 年),跨 度最 大(37.02 米 ),弧 度最 浅 (拱 矢 高7。23 米 ),至今 1300 多...