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土力学始祖库仑

        查利·奥古斯丁·库仑(Charlse-Augustin de Coulomb,1736 —1806),法国工程师、物理学家。1736614日生于法国昂古莱姆。1806823日在巴黎逝世。主要贡献有扭秤实验、库仑定律、库伦土压力理论等。同时也被称为土力学之始祖。电荷的单位库仑也是以他的姓氏命名的。

        早年就读于美西也尔工程学校。离开学校后,进入皇家军事工程队当工程师。法国大革命时期,库仑辞去一切职务,到布卢瓦致力于科学研究。法皇执政统治期间,回到巴黎成为新建的研究院成员。  

        1773年发表有关材料强度的论文,所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到现在,是结构工程的理论基础。1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上,必然会带来摩擦,提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系,从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小,这导致他发明扭秤。他还根据丝线或金属细丝扭转时扭力和指针转过的角度成正比,因而确立了弹性扭转定律。他根据1779年对摩擦力进行分析,提出有关润滑剂的科学理论,于1781年发现了摩擦力与压力的关系,表述出摩擦定律、滚动定律和滑动定律。设计出水下作业法,类似现代的沉箱。1785-1789年,用扭秤测量静电力和磁力,导出著名的库仑定律。库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段,是电磁学史上一块重要的里程碑。

       电学是物理学的一个重要分枝,在它的发展过程中,很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献。法国物理学家查利·奥古斯丁·库仑就是其中影响力非常巨大的一员。   

       他在军队里从事了多年的军事建筑工作,为他1773年发表的有关材料强度的论文积累了材料。在这篇论文里,库仑提出了计算物体上应力和应变的分布的方法,这种方法成了结构工程的理论基础,一直沿用到现在。  

        1777年法国科学院悬赏,征求改良航海指南针中的磁针的方法。库仑认为磁针支架在轴上,必然会带来摩擦,要改良磁针,必须从这根本问题着手。他提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。同时他对磁力进行深入细致的研究,特别注意了温度对磁体性质的影响。他又发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系,从而可利用这种装置算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤,扭秤能以极高的精度测出非常小的力。由于成功地设计了新的指南针结构以及在研究普通机械理论方面作出的贡献,1782年,他当选为法国科学院院士。为了保持较好的科学实验条件,他仍在军队中服务,但他的名字在科学界已为人所共知。   

       库仑在1785年到1789年之间,通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究,连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章。

       1785年,库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。同年,他在给法国科学院的《电力定律》的论文中详细地介绍了他的实验装置,测试经过和实验结果。   

        库仑不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献,做为一名工程师,他在工程方面也作出过重要的贡献。他曾设计了一种水下作业法。这种作业法类似于现代的沉箱,它是应用在桥梁等水下建筑施工中的一种很重要的方法。   

          他还给我们留下了不少宝贵的著作,其中最主要的有《电气与磁性》一书,共七卷,于1785年至1789年先后公开出版发行。

 
       
在巴黎期间,库仑为许多建筑的设计和施工提供了帮助,而工程中遇到的问题促使了他对土的研究。1773 年,库仑向法兰西科学院提交了论文最大最小原理在某些与建筑有关的静力学问题中的应用,文中研究了土的抗剪强度,并提出了土的抗剪强度准则(即库仑定律),还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究,首次提出了主动土压力和被动土压力的概念及其计算方法(即库仑土压理论)。该文在3 年后的1776 年由科学院刊出,被认为是古典土力学的基础,他因此也称为土力学之始祖