第一百五十五章 達(dá)朗貝爾原理(理論力學(xué))
狄德羅對(duì)達(dá)朗貝爾說:“我聽說你最近又在研究牛頓力學(xué)嗎?”
達(dá)朗貝爾說:“是的,牛頓第二定律?!?p> 狄德羅說:“前人已經(jīng)研究過的東西,你怎么還感興趣?”
達(dá)朗貝爾說:“牛頓第二定律其實(shí)很不簡(jiǎn)單,我們需要從多個(gè)角度去看他?!?p> 狄德羅說:“不就是力導(dǎo)致的加速度運(yùn)動(dòng)?怎么會(huì)需要多個(gè)角度?”
達(dá)朗貝爾說:“力導(dǎo)致物體加速度,不完全對(duì),力也不見得一定會(huì)導(dǎo)致物體加速度。當(dāng)這個(gè)物體被限制著動(dòng)不了,再使用外力推動(dòng)的話,它是不動(dòng)的?!?p> 狄德羅說:“這個(gè)正常,這個(gè)約束物體的東西,是不是也會(huì)受到力的推動(dòng),在做微小的加速度運(yùn)動(dòng)。比如說整個(gè)大地或者整個(gè)地球。”
達(dá)朗貝爾說:“人就是站在地球上的,怎么能推著受限制的物體連帶著地球運(yùn)動(dòng)?”
狄德羅說:“這就是牛頓第三定律了,只是在相互受著作用力。”
達(dá)朗貝爾說:“其實(shí),我想說的是,靜力學(xué),又稱幾何靜力學(xué)。”
狄德羅說:“靜力學(xué)?就是受力不動(dòng),產(chǎn)生變形而已了?!?p> 達(dá)朗貝爾說:“我不考慮變形,我考慮的是其實(shí)被限制的物體,也在運(yùn)動(dòng)。只不過這種運(yùn)動(dòng)是虛位移,就是本來不受限制是可以運(yùn)動(dòng)的,而此刻受到限制動(dòng)不了?!?p> 狄德羅眼神變得懷疑起來,對(duì)達(dá)朗貝爾說:“你腦子不對(duì)了吧,虛位移是什么鬼?”
狄德羅繼續(xù)說:“朗格朗日他們研究過在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的任一瞬時(shí),作用于質(zhì)點(diǎn)上的主動(dòng)力、約束力和虛加的慣性力在形式上組成平衡力系。你這非要說有虛位移,這不是成心搗亂嗎?沒有意義?!?p> 達(dá)朗貝爾說:“雖然點(diǎn)不動(dòng),但是點(diǎn)受力,當(dāng)然也會(huì)有做功。你敢說這個(gè)質(zhì)點(diǎn)沒被外力做功嗎?做了功不動(dòng),按照距離算,為零,這不合邏輯吧,畢竟,外力是用力推這個(gè)動(dòng)不了的東西的?!?p> 狄德羅說:“說以你發(fā)明了一個(gè)沒有加速度的牛頓第二定律?”
達(dá)朗貝爾說:“沒錯(cuò),我的意思是,這個(gè)位移是有的,只不過是虛的而已。在給定瞬時(shí),質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系符合約束的無限小假想位移稱為該質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系的虛位移?!?p> 狄德羅說:“有實(shí)際意義嗎?用牛頓第三定律解決不香嗎?”
達(dá)朗貝爾說:“然后延伸出了虛功,局部雖不為零,但是由于質(zhì)點(diǎn)總體不同,所以總體受力為零。也就是不動(dòng)受力質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng)做功為零。這些功我需要研究出來,不能簡(jiǎn)單視作不存在,畢竟局部肯定是存在的,這樣很重要。”
達(dá)朗貝爾提出了三大運(yùn)動(dòng)定律,第一運(yùn)動(dòng)定律是給出幾何證明的慣性定律;第二定律是力的分析的平行四邊形法則的數(shù)學(xué)證明;第三定律是用動(dòng)量守恒來表示的平衡定律。