活力

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活力(来自拉丁语,意为“生命力”)是一个历史术语,用于在能量守恒定律的早期表述中首次记录我们现在所说的动能。 该理论由戈特弗里德·莱布尼茨(GottfriedLeibniz)在1676年至1689年期间提出,因似乎与勒内·笛卡尔(RenéDescartes)提倡的运动量守恒理论相反而备受争议。运动量不同于动量。然而,牛顿将运动量定义为物质的量与速度的结合(参见《原理》中的定义II)。在定义III中...
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活力

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活力(来自拉丁语,意为“生命力”)是一个历史术语,用于在能量守恒定律的早期表述中首次记录我们现在所说的动能

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该理论由戈特弗里德·莱布尼茨 (Gottfried Leibniz) 在 1676 年至 1689 年期间提出,因似乎与勒内·笛卡尔 (René Descartes) 提倡的运动量守恒理论相反而备受争议。 运动量不同于动量。 然而,牛顿将运动量定义为物质的量与速度的结合(参见《原理》中的定义 II)。 在定义 III 中,他将抵抗运动变化的力定义为笛卡尔的惯性。 正如他在相关的 Scholium 中所展示的那样,他的第三运动定律陈述了众所周知的动量守恒。 莱布尼茨接受了动量守恒原理,但拒绝了它的笛卡尔版本。 牛顿、笛卡尔和莱布尼茨之间的区别在于,运动的量是否仅与物体对速度变化的抵抗力(相对于惯性)相关,或者物体的运动量(相对于 viva) ) 与其速度的平方有关。

该理论最终被吸收到现代能量理论中,尽管该术语通过 vis viva 方程在天体力学的背景下仍然存在。 生命力一词也被使用过,例如乔治威廉希尔。

该术语源于德国人戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 (Gottfried Wilhelm Leibniz),他在 1676 年至 1689 年期间首先尝试了数学公式。 莱布尼茨注意到,在许多机械系统中(具有多个质量,每个质量为 mi,速度为 vi)

被保存下来。 他称这个量为 vis viva 或系统的生命力。 现在人们认识到,该原理代表了弹性碰撞中动能守恒的准确陈述,并且独立于动量守恒。

然而,当时许多物理学家并没有意识到这一事实,而是受到英国艾萨克·牛顿爵士和法国勒内·笛卡尔爵士的影响,他们都将动量守恒作为指导原则。

被敌对阵营认为是保守的维瓦。 主要是 John Smeaton、Peter Ewart、Karl Holtzmann、Gustave-Adolphe Hirn 和 Marc Seguin 等工程师反对单靠动量守恒不足以进行实际计算并利用了莱布尼茨的原理。 该原理也得到了一些化学家的拥护,例如 William Hyde Wollaston。

精通牛顿力学的法国数学家 Émilie du Châtelet 发展了莱布尼茨的概念,并将其与 Willem 的 Gravesande 的观察相结合,表明生命力取决于速度的平方。

John Playfair 等学术机构的成员很快指出动能显然不守恒。 这对于基于热力学第二定律的现代分析来说是显而易见的,但在 18 和 19 世纪,损失的能量的命运仍然未知。 渐渐地,人们开始怀疑运动不可避免地产生的热量是另一种形式的 vis viva。 1783 年,Antoine Lavoisier 和 Pierre-Simon Laplace 回顾了生命力理论和热量理论这两个相互竞争的理论。 [1] Rumford 伯爵在 1798 年对大炮钻孔过程中产生的热量的观察为机械运动可以转化为热量的观点增添了更多的分量。 活力现在开始被称为能量,这是在 1807 年 Thomas Young 首次使用这个词之后。

能量守恒定律

重新校准 vis viva 以包括一半的系数,即:

E = 1 2 ∑ i m i v i 2 {displaystyle E={frac {1}{2}}sum _{i}m_{i}v_{i}{2}}

主要是 Gaspard-Gustave Coriolis 和 Jean-Victor Poncelet 在 1819 年至 1839 年期间工作的结果,尽管现在的定义偶尔可以在更早的时候找到(例如,在 Daniel Bernoulli 的文本中)。

前者称其为 quantité de travail(工作量),后者称其为 travail mécanique(机械工作),两者都支持将其用于工程计算。

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