總述
理論力學理論力學從變分法出發，最早由拉格朗日《分析力學》作為開端，引出拉格朗日力學體系、哈密頓力學體系、哈密頓-雅克比理論等，是理論物理學的基礎學科。哈密頓方法是量子力學中的正則量子化的起點，拉格朗日方法是量子力學中路徑積分量子化的起點。
發展簡史
力學是最古老的科學之一，它是社會生產和科學實踐長期發展的產物。隨著古代建築技術的發展，簡單機械的套用，靜力學逐漸發展完善。公元前5—前4世紀，在中國的《墨經》中已有關於水力學的敘述。古希臘的數學家阿基米德（公元前3世紀）提出了槓桿平衡公式（限於平行力）及重心公式，奠定了靜力學基礎。荷蘭學者S.斯蒂文（16世紀）解決了非平行力情況下的槓桿問題，發現了力的平行四邊形法則。他還提出了著名的“黃金定則”，是虛位移原理的萌芽。這一原理的現代提法是瑞士學者約翰·伯努利於1717年提出的。動力學的科學基礎以及整個力學的奠定時期在17世紀。義大利物理學家伽利略創立了慣性定律，首次提出了加速度的概念。他套用了運動的合成原理，與靜力學中力的平行四邊形法則相對應，並把力學建立在科學實驗的基礎上。英國物理學家牛頓推廣了力的概念，引入質量的概念，總結出機械運動的三定律（1687年），奠定了經典力學的基礎。他發現的萬有引力定律，是天體力學的基礎。以牛頓和德國人G.萊布尼茲所發明的微積分為工具，瑞士數學家L.歐拉系統地研究了質點動力學問題，並奠定了剛體力學的基礎。
理論力學發展的重要階段是建立了解非自由質點系力學問題的較有效方法。虛位移原理表示質點系平衡的普遍條件。法國數學家J.達朗貝爾提出的、後來以他本人名字命名的原理，與虛位移原理結合起來，可以得出質點系動力學問題的分析解法，產生了分析力學。這一工作是由法國數學家J.拉格朗日於1788年完成的，他推出的運動方程，稱為拉格朗日方程，在某些類型的問題中比牛頓方程更便於套用。後來愛爾蘭數學家W.哈密頓於19世紀也推出了類似形式的方程。拉格朗日方程和哈密頓方程在動力學的理論性研究中具有重要價值。
與動力學平行發展，運動學在19世紀也發展了。到19世紀後半葉，運動學已成為理論力學的一個獨立部分。
20世紀以來，隨著科學技術的發展，逐漸形成了一系列理論力學的新分支；並與其他學科結合，產生了一些邊緣學科，如地質力學、生物力學、爆炸力學、物理力學等。力學模型也越來越多樣化。在計算工作中，已廣泛採用了電子計算機，解決了過去難以解決的一些力學問題。
涵蓋內容
理論力學所研究的對象（即所採用的力學模型）為質點或質點系時，稱為質點力學或質點系力學；如為剛體時，稱為剛體力學。因所研究問題的不同，理論力學又可分為靜力學、運動學和動力學三部分。靜力學研究物體在力作用下處於平衡的規律。運動學研究物體運動的幾何性質。動力學研究物體在力作用下的運動規律。理論力學的重要分支有振動理論、運動穩定性理論、陀螺儀理論、變質量體力學、剛體系統動力學、自動控制理論等。這些內容，有時總稱為一般力學。
理論力學與許多技術學科直接有關，如水力學、材料力學、結構力學、機器與機構理論、外彈道學、飛行力學等，是這些學科的基礎 。
基本概念方法
理論力學物體間的相互機械作用的基本量度是力，理論力學中還廣泛用到力對點之矩和力對軸之矩的概念。
物體運動的改變除與作用力有關外，還與本身的慣性有關。對於質點，慣性的量度是其質量。對於剛體，除其總質量外，慣性還與質量在體內的分布狀況有關，即與質心位置及慣性矩、慣性積有關。剛體對於三個互相垂直的坐標軸的各慣性矩及慣性積組成剛體對該坐標系的慣性張量。
動力學中關於運動的量度有動量、動量矩和動能，與此有關的力的作用的量度有衝量、衝量矩和功。表明這兩種量度間的關係的定理，有動量定理、動量矩定理以及動能定理，稱為動力學普遍定理。
理論力學的基礎是牛頓三定律：第一定律即慣性定律；第二定律給出了質點動力學基本方程；第三定律即作用與反作用定律，在研究質點系力學問題時具有重要作用。第一、第二定律對於慣性參考系成立。在一般問題中，與地球固結的參考系或相對於地面作慣性運動的參考系，可近似地看作慣性參考系。
研究非自由質點系的平衡和運動的較有效方法是力學的變分原理，其中有虛位移原理、達朗貝爾原理、哈密頓原理等。在解題時廣泛套用了由此推出的運動微分方程，其中有拉格朗日方程、哈密頓正則方程、哈密頓-雅可比方程等。
靜力學
理論力學矢量力學中主要研究作用於剛體上的力系平衡，故這一部分又稱為剛體靜力學，又因處理的是力、力矩等矢量的幾何關係，故又稱幾何靜力學。分
理論力學剛體是實際物體的簡化與抽象，工程中構件的變形影響可以忽略時，可套用剛體靜力學的理論。如設計橋樑桁架中各桿件的截面面積時，首先在規定載荷下用剛體靜力學的平衡方程求出支座的約束力及各桿的內力，然後才能進行強度、剛度分析與設計，對變形體（彈性體、塑性體、流體等）的平衡問題，除了考慮力和力矩的平衡條件，還要結合介質的變形特性。用分析靜力學研究變形體平衡時形成的能量法，在解決工程技術問題時也獲得了廣泛的套用。
靜力學的理論在動力學中也有重要套用。分析靜力學中的虛功原理與達朗貝爾原理相結合給出動力學普遍方程，它是推導非自由質點系各種運動微分方程的基礎。
動力學
理論力學①已知系統的運動規律，求作用於系統的力。
②已知系統的受力，求系統的運動規律。有時也有兩者的混合提法。運動微分方程有時有解析解，但多數情況下它們是非線性的，只能求數值解。
牛頓是動力學的奠基者，他於1687年提出了運動的三大定律（見牛頓運動定律），其中第二定律建立了動力學方程，由此可推導出動力學的三大定理：動量定理、動量矩定理與動能定理，它們都是用來建模及進行運動特性分析的有力工具。牛頓的工作及後來L.歐拉關於剛體動力學的研究，構成了經典力學的牛頓-歐拉體系，也是矢量力學的主要內容。
動力學基本規律的另一種敘述方法稱為達朗貝爾原理，它可看成牛頓第二定律的演變。依據達朗貝爾原理建立起來的動靜法是解決工程問題的一種實用方法。
牛頓運動定律發表100年後，J.拉格朗日建立了受完整約束的非自由質點系的動力學方程，稱為拉格朗日方程。拉格朗日及後來W.哈密頓等人的工作構成了分析力學的主要內容。如果說矢量力學以力作為核心概念，則分析力學將核心概念由力轉移到能量。在經典力學範圍內，以力為核心概念與以能量為核心概念是等價的；但在物理的其他領域，力與加速度的概念可能顯得沒有意義，而能量的概念卻無處不在。因此，分析力學成為由經典力學過渡到現代物理的橋樑。
根據研究對象的不同，動力學通常包括質點動力學、質點系動力學、剛體動力學及動力學專門問題幾個部分。
運動學
運動學（kinematics）是研究物體機械運動的幾何性質而不涉及運動的原因——物體的受力的力學分支。運動學的首要任務是描述物體相對所選參考系的運動，重點研究物體的軌跡、位移、速度、加速度等運動特性。運動學中只研究位置變化，不需要考慮質量。描述物體運動的一般方法是首先建立描述運動的運動方程，然後通過數學上對時間求導數獲得速度、加速度與運動特性。運動學與靜力學和動力學一起構成了力學的基礎，但運動學本身也有獨立存在的價值，如在機械設計中廣泛使用運動學知識分析或設計機構的運動。研究內容
連續介質力學是研究連續介質的巨觀力學行為。連續介質力學用統一的觀點來研究固體和流體的力學問題，因此也有人把連續介質力學狹義地理解為理論力學。純力學物質理論主要研究非極性物質的純力學現象。諾爾提出的純力學物質理論的公理體系由原始元、基本定律
和本構關係三部分組成。1960年科勒曼和諾爾提出減退記憶原理。在這個公理體系下，並給出各類物質的譜系是純力學物質理論的中心課題。純力學物質研究得比較充分，尤其是簡單物質理論已形成相當完整的體系，這是理論力學中最成功的一部分。
熱力物質理論是用統一的觀點和方法，研究連續介質中的力學和熱學的耦合作用，1966年以來逐漸形成熱力物質理論的公理體系。這個公理體系也是由原始元、基本定律和本構關係三部分組成，但其內容比純力學物質理論更為廣泛。到目前為止還沒有一個公認的、完整的熱力物質理論，它正在各派學者的爭論中發展並不斷完善。
電磁連續介質理論是按連續統的觀點研究電磁場與連續介質的相互作用。由於現代科學技術發展的客觀需要，電磁連續介質理論的研究越來越受到重視，已成為現代連續介質力學的重要發展方向之一。
混合物理論是研究由兩種以上，包括固體和流體形式物質組成的混合物的有關物理現象。混合物理論可以用來研究擴散現象、多孔介質、化學反應介質等問題。
連續介質波動理論是研究波在連續介質中傳播的一般理論和計算方法。連續介質波動理論把任何以有限速度通過連續介質傳播的擾動都看做是“波”，所以研究的內容是相當廣泛的。在連續介質波動理論中，奇異面理論占有十分重要的地位，但到目前為止，研究尚少。
廣義連續介質力學是從有向物質點連續介質理論發展起來的連續介質力學。廣義連續介質力學包括極性連續介質力學、非局部連續介質力學和非局部極性連續介質力學。極性連續介質力學主要研究微態固體和微態流體，特別
是微極彈性固體和微極流體。非局部連續介質力學則主要研究非局部彈性固體和非局部流體。由於非局部極性連續介質力學是極性連續力學和非局部連續介質力學的結合，所以它的主要研究對象是非局部微極彈性固體和非局部微極流體。20世紀70年代以來，廣義連續介質力學內容在不斷擴充，並已發展成為廣義連續統場論。
非協調連續統理論是研究不滿足協調方程的連續統的理論。古典理論要求滿足協調方程，但在有位錯或內應力存在的物體中，協調方程不再滿足，這時對連續位錯理論必須引入非協調的概念。這種非協調理論宜用微分幾何方法來描述。最近又開展了連續鏇錯理論的研究，把非協調理論和有向物體理論統一起來是一個研究課題，但還未得到完整的結果。
相對論性連續介質理論是從相對論觀點出發研究連續介質的運動學、動力學、熱動力學和電動力學等問題。
除上述的分支和理論外，理論力學還研究非線性連續介質理論的解析或數值方法以及同其他學科相交叉的問題。
理論力學來源於傳統的分析力學、固體力學、流體力學、熱力學和連續介質力學等力學分支，並同這些力學分支結合，出現了理性彈性力學、理性熱力學、理性連續介質力學等理論力學的新興分支。理論力學就是這樣從特殊到—般，再從一般到特殊地發展著。理論力學除了同傳統的各力學分支互相捉進外，還同數學、物理
學習目的
理論力學是一門理論性很強的技術基礎課，是材料力學，結構力學，彈性力學，流體力學等課程的基礎和前提。理論力學與工程技術有著比較緊密的聯繫。某些實際工程可以直接用理論力學得到解決，有些複雜問題需要理論力學與其他專業知識聯合求解。通過理論力學的學習一方面要學習其中的具體的力學知識，還要學習其中的辯證唯物主義思想，提高我們全面分析問題、綜合利用理論和求解問題的能力，為以後的社會實踐，及其科學研究創造條件。物理學知識1
| 光學(optics)是研究光（電磁波）的行為和性質，以及光和物質相互作用的物理學科。傳統的光學只研究可見光，現代光學已擴展到對全波段電磁波的研究。力學是研究物質機械運動規律的科學。自然界物質有多種層次，從宇觀的宇宙體系，巨觀的天體和常規物體，細觀的顆粒、纖維、晶體，到微觀的分子. |
