История развития механики

ГИМНАЗИЯ 1534 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕХАНИКИ Выполнила ученица 11 А класса Сорокина А. А. Проверила Горкина Т. Б. Москва 2003 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИКИ ЕЕ МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ НАУК ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ МЕХАНИКИ 4 3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ МЕХАНИКИ 4. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕХАНИКИ 10 Эпоха, предшествовавшая установлению основ механики 10 Период создания основ механики 12 Развитие методов механики в XVIII в. 16 Механика XIX и начала XX вв. 22 Механика в России и СССР 5. ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ МЕХАНИКИ 28 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 8. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ Для каждого человека существуют два мира внутренний и внешний посредниками между этими двумя мирами являются органы чувств.

Внешний мир имеет способность влиять на органы чувств, вызывать у них особого рода изменения, или, как принято говорить, возбуждать в них раздражения.

Внутренний мир человека определяется совокупностью тех явлений, которые абсолютно не могут быть доступны непосредственному наблюдению другого человека. Вызванное внешним миром раздражение в органе чувств передается миру внутреннему и со своей стороны вызывает в нем субъективное ощущение, для появления которого необходимо наличие сознания.

Воспринятое внутренним миром субъективное ощущение объективируется, т.е. переносится во внешнее пространство, как нечто, принадлежащее определенному месту и определенному времени. Иначе говоря, путем такого объективирования мы переносим во внешний мир наши ощущения, причем пространство и время служат тем фоном, на котором располагаются эти объективные ощущения. В тех местах пространства, где они помещаются, мы невольным образом предполагаем порождающую их причину. Человеку присуща способность сравнивать между собой воспринимаемые ощущения, судить об их одинаковости или неодинаковости и, во втором случае, отличать неодинаковости качественные и количественные, причем количественная неодинаковость может относиться или к напряженности интенсивности, или к протяженности экстенсивность или, наконец, к продолжительности раздражающей объективной причины.

Так как умозаключения, сопровождающие всякое объективирование, исключительно основаны на воспринятом ощущении, то полнейшая одинаковость этих ощущений непременно повлечет за собой и тождественность объективных причин, и эта тождественность помимо, и даже против нашей воли сохраняется и в тех случаях, когда другие органы чувств неоспоримо свидетельствуют нам о неодинаковости причин. Здесь кроется один из главных источников несомненно ошибочных умозаключений, приводящих к так называемым обманам зрения, слуха и т. п. Другой источник - отсутствие навыка при новых ощущениях.

Восприятие в пространстве и времени чувственных впечатлений, которые мы сравниваем между собой и которым мы придаем значение объективной реальности, существующей помимо нашего сознания, называется внешним явлением.

Изменение цвета тел в зависимости от освещения, одинаковость уровня воды в сосудах, качание маятника - внешние явления. Один из могучих рычагов, двигающих человечество по пути его развития - это любознательность, имеющая последней, недостижимой целью - познание сущности нашего бытия, истинного отношения нашего мира внутреннего к миру внешнему.

Результатом любознательности явилось знакомство с весьма большим числом разнообразнейших явлений, которые составляют предмет целого ряда наук, между которыми физика занимает одно из первые мест, благодаря обширности обрабатываемого ею поля и тому значению, которое она имеет почти для всех других наук. 2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИКИ ЕЕ МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ НАУК ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ МЕХАНИКИ

Механика изучает движения материальных тел, пользуясь следующими абстр... Термином теоретическая механика обычно обозначают часть механики, зани... Движение тел в отвлечении от взаимодействия между ними изучает кинемат... Задачи, выдвигаемые техникой перед механикой, весьма разнообразны это ... Приложение представляют технические науки, использующие методы абсолют...

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ МЕХАНИКИ

Законы классической механики справедливы по отношению к так называемым... Закон этот гласит всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерно... В случае вращательного движения твердого тела инерционные свойства его... необходимо и достаточно, чтобы сумма элементарных работ всех действующ... Приложение, а также тензометров сопротивления. Для измерения скоростей...

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕХАНИКИ

Сбрасывая тела с башни, он установил, что время падения тела не зависи... до н. н. э. Он первым доказал, что при свободном падении тела пройденный путь проп...

Период создания основ механики

Вместе с возникновением городов, крупных построек и развитием ремесла ... Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которого находитс... Радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, за равные промежутки в... Галилей 1564 - 1642 . Основное уравнения динамики, являющееся выражением второго закона, поз...

Развитие методов механики в XVIII в

Эйлеру 1707 - 1783 . Он является одним из основоположников кинетической теории теплоты и га... Все изменения, случающиеся в природе, проходят так, что если что-либо ... В самом деле, благодаря своей нерастяжимости каждый элемент противосто... 2.10 Приравнивая эти выражения и перенося все члены в одну сторону, Ла...

Механика XIX и начала XX вв

французским математиком С. Одной из важнейших проблем механики является задача об устойчивости ра... Дальнейшее развитие теории малых колебаний было тесно связано с возник... Основополагающая роль в создании новой области теоретической механики ... В 1897 г.

Механика в России и СССР

Ляпунова, А. Остроградским и его последователями. Наибольшее техническое значение в... Д. Ляпунова и А. Пуанкаре.

ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ МЕХАНИКИ

В линейной теории колебаний важное значение имеет создание эффективных... . Изучение движений сжимаемого газа при больших скоростях предполагает о... В теории упругости наряду с задачами для тела, подчиняющегося закону Г... Наиболее важные задачи гидроаэродинамики связаны с проблемами больших ...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Механика Галилея - Ньютона прошла длинный путь развития и далеко не сразу завоевала право называться классической.

Ее успехи, особенно в XVII-XVIII столетиях, утвердили эксперимент в качестве основного метода проверки теоретических построений. Практически до конца XVIII столетия механика занимала ведущее положение в науке, и ее методы оказали большое влияние на развитие всего естествознания. В дальнейшем механика Галилей - Ньютона продолжала интенсивно развиваться, но ее ведущее положение постепенно начало утрачиваться.

На передний край науки стали выходить электродинамика, теория относительности, квантовая физика, ядерная энергетика, генетика, электроника, вычислительная техника. Механика уступила место лидера в науке, но не утратила своего значения. По-прежнему все динамические расчеты любых механизмов, работающих на земле, под водой, в воздухе и космосе, основаны в той или иной степени на законах классической механики. На далеко не очевидных следствиях из основных ее законов построены приборы, автономно, без вмешательства человека, определяющие местонахождение подводных лодок, надводных кораблей, самолетов построены системы, автономно ориентирующие космические аппараты и направляющие их к планетам Солнечной системы, комете Галлея.

Аналитическая механика - составная часть классической механики - сохраняет непостижимую эффективность в современной физике. Поэтому, как бы ни развивалась физика и техника, классическая механика всегда будет занимать свое достойное место в науке. 7.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. БСЭ, т. 3, 4, 9, 10, 11, 13, 14, 17, 20, 22, 27, 29, 30, 31, 33, 36, 39, 40, 42, 44. 2. Бухгольц Н. Н. Основной курс теоретической механики часть первая М. Наука, 1972. 3. Дягилев Ф. М. Из истории физики и жизни ее творцов М. Просвещение, 1986. 4. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике М. Наука, 1968. 5. Костко О. К. Универсальный справочник по физике школьникам и абитуриентам М. Лист Нью, 2002. 6. Купер Л. Физика для всех том 1 М. Мир, 1973. 7. Меркин Д. Р. Краткая история классической механики Галилея - Ньютона М. Физматлит, 1994. 8. Мир физики.

Книга I. Механика.

Хрестоматия. Сост. Ганин В. В Ганина Н. В Фистуль М. В М. изд. Российского открытого института, 1992. 8. ПРИЛОЖЕНИЕ Гидромеханика - раздел физики, занимающийся изучением законов движения и равновесия жидкости и её взаимодействия с омываемыми твердыми телами. Аэромеханика - наука о равновесии и движении газообразных сред и твердых тел в газообразной среде, в первую очередь в воздухе.

Газовая механика - наука, изучающая движение газов и жидкостей в условиях, когда свойство сжимаемости имеет существенное значение. Аэростатика - часть механики, изучающая условия равновесия газов в особенности воздуха. Кинематика - раздел механики, в котором изучаются перемещения тел без учета взаимодействий, определяющих эти движения. Основные понятия мгновенная скорость, мгновенное ускорение. Баллистика - наука о движении снаряда.

Внешняя баллистика изучает движение снаряда в воздухе. Внутренняя баллистика изучает движение снаряда под действием пороховых газов, механическая свобода которого ограничена какими-либо усилиями. Гидравлика - наука об условиях и законах равновесия и движения жидкостей и способах применения этих законов к решению практических задач. Может быть определена как прикладная механика жидкости. Инерциальная система координат - такая система координат, в которой выполняется закон инерции, т.е. в которой тело при компенсации оказываемых на него внешние воздействий движется равномерно и прямолинейно.

Давление - физическая величина, равная отношению нормальной составляющей силы, с которой тело действует на поверхность соприкасающейся с ним опоры, к площади соприкосновения или иначе - нормальная поверхностная сила, действующая на единицу площади. Вязкость или внутреннее трение - свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости относительно другой.

Ползучесть - процесс малой непрерывной пластичной деформации, протекающей в металлах в условиях длительного статического нагружения. Релаксация - процесс установления статического равновесия в физической или физико-химической системе. В процессе релаксации макроскопические величины, характеризующие состояние системы, асимптотически приближаются к своим равновесным значениям. Механические связи - ограничения, наложенные на движение или положение системы материальных точек в пространстве и осуществляемые при помощи поверхностей, нитей, стержней и других.

Математические соотношения между координатами или их производными, характеризующие осуществляемые механические связи ограничения движения, называют уравнениями связей. Чтобы движение системы было возможно, число уравнений связей должно быть меньше числа координат, определяющих положение системы. Оптический метод исследования напряжений - метод изучения напряжений в поляризованном свете, основанный на том, что частицы аморфного материала при деформации становятся оптически анизотропными.

При этом главные оси эллипсоида показателей преломления совпадают с главными направлениями деформации, а главные световые колебания, проходя через деформированную пластину поляризованного света, получают разность хода. Тензометр - прибор для измерения приложенных к какой-либо системе растягивающих или сжимающих усилий по деформациям, вызываемым этими усилиями. Небесная механика - раздел астрономии, посвященный изучению движения космических тел. Сейчас термин применяют по другому и предметом небесной механики обычно считают только общие методы изучения движения и силового поля тел солнечной системы.

Теория упругости - раздел механики, в котором изучаются перемещения, упругие деформации и напряжения, возникающие в твердом теле под действием внешних сил, от нагревания и от других воздействий. Ставит своей задачей определить количественные соотношения, характеризующие деформацию или внутренние относительные перемещения частиц твердого тела, находящегося под влиянием внешних воздействий в состоянии равновесия или малого внутреннего относительного движения.