ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИКИ ЕЕ МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ НАУК ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ МЕХАНИКИ. Механика от греческого - мастерство, относящееся к машинам наука о машинах - наука о простейшей форме движении материи - механическом движении, представляющем изменение с течением времени пространственного расположения тел, и о связанных с движением тел взаимодействиях между ними. Механика исследует общие закономерности, связывающие механические движения и взаимодействия, принимая для самих взаимодействий законы, полученные опытным путем и обосновываемые в физике.
Методы механики широко используются в различных областях естествознания и техники. Механика изучает движения материальных тел, пользуясь следующими абстракциями 1 Материальная точка, как тело пренебрежимо малых размеров, но конечной массы. Роль материальной точки может играть центр инерции системы материальных точек, в котором при этом считается сосредоточенной масса всей системы 2 Абсолютно твердое тело, совокупность материальных точек, находящихся на неизменных расстояниях друг от друга.
Эта абстракция применима, если можно пренебречь деформацией тела 3 Сплошная среда. При этой абстракции допускается изменение взаимного расположения элементарных объемов.
В противоположность твердому телу для задания движения сплошной среды требуется бесчисленное множество параметров. К сплошным средам относятся твердые, жидкие и газообразные тела, отражаемые в следующих отвлечённых представлениях идеально упругое тело, пластичное тело, идеальная жидкость, вязкая жидкость, идеальный газ и другие. Указанные отвлечённые представления о материальном теле отражают действительные свойства реальных тел, существенные в данных условиях.
Соответственно этому механику разделяют на Ш механику материальной точки Ш механику системы материальных точек Ш механику абсолютно твердого тела Ш механику сплошной среды. Последняя в свою очередь подразделяется на теорию упругости, гидромеханику, аэромеханику, газовую механику и другие см. Приложение. Термином теоретическая механика обычно обозначают часть механики, занимающуюся исследованием наиболее общих законов движения, формулировкой её общих положений и теорем, а также приложением методов механики к изучению движения материальной точки, системы конечного числа материальных точек и абсолютно твердого тела. В каждом из этих разделов, прежде всего, выделяется статика, объединяющая вопросы, относящиеся к исследованию условий равновесия сил. Различают статику твердого тела и статику сплошной среды статику упругого тела, гидростатику и аэростатику см. Приложение. Движение тел в отвлечении от взаимодействия между ними изучает кинематика см. Приложение. Существенная особенность кинематики сплошных сред заключается в необходимости определить для каждого момента времени распределение в пространстве перемещений и скоростей.
Предметом динамики являются механические движения материальных тел в связи с их взаимодействиями.
Существенные применения механики относятся к области техники. Задачи, выдвигаемые техникой перед механикой, весьма разнообразны это - вопросы движения машин и механизмов, механика транспортных средств на суше, на море и в воздухе, строительной механики, разнообразных отделов технологии и многие другие.
В связи с необходимостью удовлетворения запросов техники из механики выделились специальные технические науки. Кинематика механизмов, динамика машин, теория гироскопов, внешняя баллистика см. Приложение представляют технические науки, использующие методы абсолютно твердого тела. Сопротивление материалов и гидравлика см. Приложение, имеющие с теорией упругости и гидродинамикой общие основы, вырабатывают для практики методы расчёта, корректируемые экспериментальными данными.
Все разделы механики развивались и продолжают развиваться в тесной связи с запросами практики, в ходе разрешения задач техники. Механика как раздел физики развивался в тесной взаимосвязи с другими её разделами - с оптикой, термодинамикой и другими. Основы так называемой классической механики были обобщены в начале XX в. в связи с открытием физических полей и законов движения микрочастиц. Содержание механики быстродвижущихся частиц и систем со скоростями порядка скорости света изложены в теории относительности, а механика микродвижений - в квантовой механике. 3.