Теоретическая механика
Рассмотрение принципов физического взаимодействия. Анализ механического движения материальных тел. Изучение понятий и методов механики. История научного развития основ статики, движения, динамики, кинематики. Современные направления исследований.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.02.2016 |
Размер файла | 28,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
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.
I. Понятие механики
Механика - (греч. мзчбнйкЮ -- искусство построения машин) наука о механическом движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Под механическим движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве. Примерами таких движений, изучаемых методами механике, являются: в природе -- движения небесных тел, колебания земной коры, воздушные и морские течения, тепловое движение молекул и т. п., а в технике -- движения различный летательных аппаратов и транспортных средств, частей всевозможных двигателей, машин и механизмов, деформации элементов различных конструкций и сооружений, движения жидкостей и газов и многие др.
Рассматриваемые в механике взаимодействия представляют собой те действия тел друг на друга, результатом которых являются изменения механического движения этих тел. Их примерами могут быть притяжения тел по закону всемирного тяготения, взаимные давления соприкасающихся тел, воздействия частиц жидкости или газа друг на друга и на движущиеся в них тела и др. Обычно под механикой понимают так называемую классическую механику, в основе которой лежат законы механики Ньютона и предметом которой является изучение движения любых материальных тел (кроме элементарных частиц), совершаемого со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Движение тел со скоростями порядка скорости света рассматривается в относительности теории, а внутриатомные явления и движение элементарных частиц изучаются в квантовой механике.
При изучении движения материальных тел в механике вводят ряд абстрактных понятий, отражающих те или иные свойства реальных тел; таковы:
1. Материальная точка -- объект пренебрежимо малых размеров, имеющий массу; это понятие применимо, если в изучаемом движении можно пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, проходимыми его точками.
2. Абсолютно твёрдое тело -- тело, расстояние между двумя любыми точками которого всегда остаётся неизменным; это понятие применимо, когда можно пренебречь деформацией тела.
3. Сплошная изменяемая среда. Это понятие применимо, когда при изучении движения изменяемой среды (деформируемого тела, жидкости, газа) можно пренебречь молекулярной структурой среды.
При изучении сплошных сред прибегают к следующим абстракциям, отражающим при данных условиях наиболее существенные свойства соответствующих реальных тел: идеально упругое тело, пластичное тело, идеальная жидкость, вязкая жидкость, идеальный газ и др. В соответствии с этим механику разделяют на:
-Механику материальной точки;
-Механику системы материальных точек;
-Механику абсолютно твёрдого тела;
-Механику сплошной среды;
Механика сплошной среды подразделяется на:
-теорию упругости;
-теорию пластичности;
-гидромеханику;
-аэромеханику;
-газовую динамику и др.
В каждом из этих разделов в соответствии с характером решаемых задач выделяют:
-статику -- учение о равновесии тел под действием сил;
-кинематику -- учение о геометрических свойствах движения тел;
-динамику -- учение о движении тел под действием сил.
В динамике рассматриваются 2 основные задачи: нахождение сил, под действием которых может происходить данное движение тела, и определение движения тела, когда известны действующие на него силы.
Для решения задач механики широко пользуются всевозможными математическими методами, многие из которых обязаны механике самим своим возникновением и развитием. Изучение основных законов и принципов, которым подчиняется механическое движение тел, и вытекающих из этих законов и принципов общих теорем и уравнений составляет содержание так называемой общей, или теоретической, механики. Разделами механики, имеющими важное самостоятельное значение, являются также теория колебаний, теория устойчивости равновесия и устойчивости движения, теория гироскопа, механика тел переменной массы, теория автоматического регулирования, теория удара. Важное место в механике, особенно в механике сплошных сред, занимают экспериментальные исследования, проводимые с помощью разнообразных механических, оптических, электрических и других физических методов и приборов.
Механика тесно связана со многими другими разделами физики. Ряд понятий и методов механики при соответствующих обобщениях находит приложение в оптике, статистической физике, квантовой механике, электродинамике, теории относительности и др. Кроме того, при решении ряда задач газовой динамики, теории взрыва, теплообмена в движущихся жидкостях и газах, аэродинамики разреженных газов, магнитной гидродинамики и др., одновременно используются методы и уравнения, как теоретической механики, так и соответственно термодинамики, молекулярной физики, теории электричества и др. Важное значение механика имеет для многих разделов астрономии, особенно для небесной механики.
Часть механики, непосредственно связанную с техникой, составляют многочисленные общетехнические и специальные дисциплины, такие, как гидравлика, сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика машин и механизмов, теория гироскопических устройств, внешняя баллистика, динамика ракет, теория движения различных наземных, морских и воздушных транспортных средств, теория регулирования и управления движением различных объектов, строительная механика, ряд разделов технологии и многое другое. Все эти дисциплины пользуются уравнениями и методами теоретической механики, таким образом, механика является одной из научных основ многих областей современной техники.
II. Основные понятия и методы механики
Основными кинематическими мерами движения в механике являются: для точки -- её скорость и ускорение, а для твёрдого тела -- скорость и ускорение поступательного движения и угловая скорость и угловое ускорение вращательного движения тела. Кинематическое состояние деформируемого твёрдого тела характеризуется относительными удлинениями и сдвигами его частиц; совокупность этих величин определяет так называемый тензор деформаций. Для жидкостей и газов кинематическое состояние характеризуется тензором скоростей деформаций; кроме того, при изучении поля скоростей движущейся жидкости пользуются понятием о вихре, характеризующем вращение частицы.
Основной мерой механического взаимодействия материальных тел в механике является сила. Одновременно в механике широко пользуются понятием момента силы относительно точки и относительно оси. В механике сплошной среды силы задаются их поверхностным или объёмным распределением, т. е. отношением величины силы к площади поверхности (для поверхностных сил) или к объёму (для массовых сил), на которые соответствующая сила действует. Возникающие в сплошной среде внутренние напряжения характеризуются в каждой точке среды касательными и нормальными напряжениями, совокупность которых представляет собой величину, называемую тензором напряжений. Среднее арифметическое трёх нормальных напряжений, взятое с обратным знаком, определяет величину, называемую давлением в данной точке среды.
Помимо действующих сил, движение тела зависит от степени его инертности, т. е. от того, насколько быстро оно изменяет своё движение под действием приложенных сил. Для материальной точки мерой инертности является величина, называемая массой точки. Инертность материального тела зависит не только от его общей массы, но и от распределения масс в теле, которое характеризуется положением центра масс и величинами, называемыми осевыми и центробежными моментами инерции; совокупность этих величин определяет так называемый тензор инерции. Инертность жидкости или газа характеризуется их плотностью.
В основе механики лежат законы Ньютона. Первые два справедливы по отношению к инерциальной системе отсчёта. Второй закон даёт основные уравнения для решения задач динамики точки, а вместе с третьим -- для решения задач динамики системы материальных точек. В механике сплошной среды, кроме законов Ньютона, используются ещё законы, отражающие свойства данной среды и устанавливающие для неё связь между тензором напряжений и тензорами деформаций или скоростей деформаций. Таков Гука закон для линейно-упругого тела и закон Ньютона для вязкой жидкости.
Важное значение для решения задач механики имеют понятия о динамических мерах движения, которыми являются количество движения, момент количества движения (или кинетический момент) и кинетическая энергия, и о мерах действия силы, каковыми служат импульс силы и работа. Соотношение между мерами движения и мерами действия силы дают теоремы об изменении количества движения, момента количества движения и кинетической энергии, называемые общими теоремами динамики. Эти теоремы и вытекающие из них законы сохранения количества движения, момента количества движения и механической энергии выражают свойства движения любой системы материальных точек и сплошной среды.
Эффективные методы изучения равновесия и движения несвободной системы материальных точек, т. е. системы, на движение которой налагаются заданные наперёд ограничения, называемые связями механическими, дают вариационные принципы механики, в частности возможных перемещений принцип, наименьшего действия принцип и др., а также Даламбера принцип. При решении задач механики широко используются вытекающие из её законов или принципов дифференциальные уравнения движения материальной точки, твёрдого тела и системы материальных точек, в частности уравнения Лагранжа, канонические уравнения, уравнение Гамильтона -- Якоби и др., а в механике сплошной среды -- соответствующие уравнения равновесия или движения этой среды, уравнение неразрывности (сплошности) среды и уравнение энергии.
III. Исторический очерк
Механика -- одна из древнейших наук. Её возникновение и развитие неразрывно связаны с развитием производительных сил общества, нуждами практики. Раньше других разделов механики под влиянием запросов главным образом строительной техники начинает развиваться статика. Можно полагать, что элементарные сведения о статике (свойства простейших машин) были известны за несколько тысяч лет до н. э., о чём косвенно свидетельствуют остатки древних вавилонских и египетских построек; но прямых доказательств этого не сохранилось. К первым, дошедшим до нас трактатам по механике, появившимся в Древней Греции, относятся натурфилософские сочинения Аристотеля (IV в. до н. э.), который ввёл в науку сам термин "Механика". Из этих сочинений следует, что в то время были известны законы сложения и уравновешивания сил, приложенных в одной точке и действующих вдоль одной и той же прямой, свойства простейших машин и закон равновесия рычага. Научные основы статики разработал Архимед (III в. до н. э.).
Его труды содержат строгую теорию рычага, понятие о статическом моменте, правило сложения параллельных сил, учение о равновесии подвешенных тел и о центре тяжести, начала гидростатики. Дальнейший существенный вклад в исследования по статике, приведший к установлению правила параллелограмма сил и развитию понятия о моменте силы, сделали И. Неморарий (около XIII в.), Леонардо да Винчи (XV в.), голландский учёный Стевин (XVI в.) и особенно -- французский учёный П. Вариньон (XVIIв.), завершивший эти исследования построением статики на основе правил сложения и разложения сил и доказанной им теоремы о моменте равнодействующей. Последним этапом в развитии геометрической статики явилась разработка французский учёным Л. Пуансон теории пар сил и построение статики на её основе (1804). Другое направление в статике, основывавшееся на принципе возможных перемещений, развивалось в тесной связи с учением о движении.
Проблема изучения движения также возникла в глубокой древности. Решения простейших кинематических задач о сложении движений содержатся уже в сочинениях Аристотеля и в астрономических теориях древних греков, особенно в теории эпициклов, завершенной Птолемеем (II в. н. э.). Однако динамическое учение Аристотеля, господствовавшее почти до XVII в., исходило из ошибочных представлений о том, что движущееся тело всегда находится под действием некоторой силы (для брошенного тела, например, это подталкивающая сила воздуха, стремящегося занять место, освобождаемое телом; возможность существования вакуума при этом отрицалась), что скорость падающего тела пропорциональна его весу, и т. п.
Периодом создания научных основ динамики, а с ней и всей механики явился XVII век. Уже в XV-XVI вв. в странах Западной и Центральной Европы начинают развиваться буржуазные отношения, что привело к значительному развитию ремёсел, торгового мореплавания и военного дела (совершенствование огнестрельного оружия). Это поставило перед наукой ряд важных проблем: исследование полёта снарядов, удара тел, прочности больших кораблей, колебаний маятника (в связи с созданием часов) и др. Но найти их решение, требовавшее развития динамики, можно было, только разрушив ошибочные положения продолжавшего господствовать учения Аристотеля. Первый важный шаг в этом направлении сделал Н. Коперник (XVI в.), учение которого оказало огромное влияние на развитие всего естествознания и дало механике понятия об относительности движения и о необходимости при его изучении выбора системы отсчёта. Следующим шагом было открытие И. Кеплером опытным путём кинематических законов движения планет (начало XVII в.). Окончательно ошибочные положения Аристотелевой динамики опроверг Г. Галилей, заложивший научные основы современной механики. Он дал первое верное решение задачи о движении тела под действием силы, найдя экспериментально закон равноускоренного падения тел в вакууме. Галилей установил два основных положения механики -- принцип относительности классической механики и закон инерции, который он, правда, высказал лишь для случая движения вдоль горизонтальной плоскости, но применял в своих исследованиях в полной общности. Он первый нашёл, что в вакууме траекторией тела, брошенного под углом к горизонту, является парабола, применив при этом идею сложения движений: горизонтального (по инерции) и вертикального (ускоренного). Открыв изохронность малых колебаний маятника, он положил начало теории колебаний. Исследуя условия равновесия простых машин и решая некоторые задачи гидростатики, Галилей использует сформулированное им в общем виде золотое правило статики -- начальную форму принципа возможных перемещений. Он же первый исследовал прочность балок, чем положил начало науке о сопротивлении материалов. Важная заслуга Галилея -- планомерное введение в механику научного эксперимента. механика физический движение взаимодействие
Современник Галилея Р. Декарт в основу своих исследований по механике положил сформулированный в общем виде закон инерции и высказанный им (но не в векторной форме) закон сохранения количества движения; он, же ввёл понятие импульса силы. Дальнейший крупный шаг в развитии механики был сделан голландским учёным Х. Гюйгенсом. Ему принадлежит решение ряда важнейших для того времени задач динамики -- исследование движения точки по окружности, колебаний физического маятника, законов упругого удара тел. При этом он впервые ввёл понятия центростремительной и центробежной силы и понятие о моменте инерции (сам термин принадлежит Л. Эйлеру), а также применил принцип, по существу эквивалентный закону сохранения механической энергии, общее математическое выражение которого дал впоследствии Г. Гельмгольц.
Заслуга окончательной формулировки основных законов механики принадлежит И. Ньютону (1687). Завершив исследования своих предшественников, Ньютон обобщил понятие силы и ввёл в механику понятие о массе. Сформулированный им основной (второй) закон механики позволил Ньютону успешно разрешить большое число задач, относящихся главным образом к небесной механике, в основу которой был положен открытый им же закон всемирного тяготения. Он формулирует и 3-й из основных законов механики -- закон равенства действия и противодействия, лежащий в основе механики системы материальных точек. Исследованиями Ньютона завершается создание основ классической механики. К тому же периоду относится установление двух исходных положений механики сплошной среды. Ньютон, исследовавший сопротивление жидкости движущимися в ней телами, открыл основной закон внутреннего трения в жидкостях и газах, а английский учёный Р. Гук экспериментально установил закон, выражающий зависимость между напряжениями и деформациями в упругом теле.
В XVIII в. интенсивно развивались общие аналитические методы решения задач механики материальной точки, системы точек и твёрдого тела, а также небесной механики, основывавшиеся на использовании открытого Ньютоном и Г.В. Лейбницем исчисления бесконечно малых. Главная заслуга в применении этого исчисления для решения задач механики принадлежит Л. Эйлеру. Он разработал аналитические методы решения задач динамики материальной точки, развил теорию моментов инерции и заложил основы механики твёрдого тела. Ему принадлежат также первые исследования по теории корабля, теории устойчивости упругих стержней, теории турбин и решение ряда прикладных задач кинематики. Вкладом в развитие прикладной М. явилось установление французскими учёными Г. Амонтоном и Ш. Кулоном экспериментальных законов трения.
Важным этапом развития механики было создание динамики несвободных механических систем. Исходными для решения этой проблемы явились принцип возможных перемещений, выражающий общее условие равновесия механической системы, развитию и обобщению которого в 18 в. были посвящены исследования И. Бернулли, Л. Карно, Ж. Фурье, Ж.Л. Лагранжа и др., и принцип, высказанный в наиболее общей форме Ж. Даламбером и носящий его имя. Используя эти два принципа, Лагранж завершил разработку аналитических методов решения задач динамики свободной и несвободной механической системы и получил уравнения движения системы в обобщённых координатах, названные его именем. Им же были разработаны основы современной теории колебаний. Другое направление в решении задач механики исходило из принципа наименьшего действия в том его виде, который для одной точки высказал П. Мопертюи и развил Эйлер, а на случай механической системы обобщил Лагранж. Небесная механика получила значительное развитие благодаря трудам Эйлера, Даламбера, Лагранжа и особенно П. Лапласа.
Приложение аналитических методов механики сплошной среды привело к разработке теоретических основ гидродинамики идеальной жидкости. Основополагающими здесь явились труды Эйлера, а также Д. Бернулли, Лагранжа, Даламбера. Важное значение для механики сплошной среды имел открытый М.В. Ломоносовым закон сохранения вещества.
В XIX в. продолжалось интенсивное развитие всех разделов механики. В динамике твёрдого тела классические результаты Эйлера и Лагранжа, а затем С.В. Ковалевской, продолженные другими исследователями, послужили основой для теории гироскопа, которая приобрела особенно большое практическое значение в XX в. Дальнейшему развитию принципов механики были посвящены основополагающие труды М.В. Остроградского, У. Гамильтона, К. Якоби, Г. Герца и др.
В решении фундаментальной проблемы механики и всего естествознания -- об устойчивости равновесия и движения, ряд важных результатов получили Лагранж, англ. учёный Э. Раус и Н.Е. Жуковский. Строгая постановка задачи об устойчивости движения и разработка наиболее общих методов её решения принадлежат А. М. Ляпунову. В связи с запросами машинной техники продолжались исследования по теории колебаний и проблеме регулирования хода машин. Основы современной теории автоматического регулирования были разработаны И.А. Вышнеградским.
Параллельно с динамикой в XIX в. развивалась и кинематика, приобретавшая всё большее самостоятельное значение. Французский учёный Г. Кориолис доказал теорему о составляющих ускорения, явившуюся основой механики относительного движения. Вместо терминов "ускоряющие силы" и т. п. появился чисто кинематический термин "ускорение" (Ж. Понселе, А. Резаль). Пуансон дал ряд наглядных геометрических интерпретаций движения твёрдого тела. Возросло значение прикладных исследований по кинематике механизмов, важный вклад в которые сделал П.Л. Чебышев. Во 2-й половине XIX в. кинематика выделилась в самостоятельный раздел механики.
Значительное развитие в XIX в. получила и механика сплошной среды. Трудами Л. Навье и О. Коши были установлены общие уравнения теории упругости. Дальнейшие фундаментальные результаты в этой области получили Дж. Грин, С. Пуассон, А. Сен-Венан, М.В. Остроградский, Г. Ламе, У. Томсон, Г. Кирхгоф и др. Исследования Навье и Дж. Стокса привели к установлению дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости. Существенный вклад в дальнейшее развитие динамики идеальной и вязкой жидкости внесли Гельмгольц (учение о вихрях), Кирхгоф и Жуковский (отрывное обтекание тел), О. Рейнольдс (начало изучения турбулентных течений), Л. Прандтль (теория пограничного слоя) и др. Н.П. Петров создал гидродинамическкую теорию трения при смазке, развитую далее Рейнольдсом, Жуковским совместно с С.А. Чаплыгиным и др. Сен-Венан предложил первую математическую теорию пластичного течения металла.
В XX в. начинается развитие ряда новых разделов механики. Задачи, выдвинутые электро- и радиотехникой, проблемами автоматического регулирования и др., вызвали появление новой области науки -- теории нелинейных колебаний, основы которой были заложены трудами Ляпунова и А. Пуанкаре. Другим разделом механики, на котором базируется теория реактивного движения, явилась динамика тел переменной массы; её основы были созданы ещё в конце XIX в. трудами И.В. Мещерского. Исходные исследования по теории движения ракет принадлежат К.Э. Циолковскому.
В механике сплошной среды появляются два важных новых раздела: аэродинамика, основы которой, как и всей авиационной науки, были созданы Жуковским, и газовая динамика, основы которой были заложены Чаплыгиным. Труды Жуковского и Чаплыгина имели огромное значение для развития всей современной гидроаэродинамики.
ІV. Современные проблемы механики
К числу важных проблем современной механики относятся уже отмечавшиеся задачи теории колебаний (особенно нелинейных), динамики твёрдого тела, теории устойчивости движения, а также механики тел переменной массы и динамики космических полётов. Во всех областях механики всё большее значение приобретают задачи, в которых вместо "детерминированных", т. е. заранее известных, величин (например, действующих сил или законов движения отдельных объектов) приходится рассматривать "вероятностные" величины, т. е. величины, для которых известна лишь вероятность того, что они могут иметь те или иные значения. В механике непрерывной среды весьма актуальна проблема изучения поведения макрочастиц при изменении их формы, что связано с разработкой более строгой теории турбулентных течений жидкостей, решением проблем пластичности и ползучести и созданием обоснованной теории прочности и разрушения твёрдых тел.
Большой круг вопросов механики связан также с изучением движения плазмы в магнитном поле (магнитная гидродинамика), т. е. с решением одной из самых актуальных проблем современной физики -- осуществление управляемой термоядерной реакции. В гидродинамике ряд важнейших задач связан с проблемами больших скоростей в авиации, баллистике, турбостроении и двигателестроении. Много новых задач возникает на стыке механики с другими областями наук. К ним относятся проблемы гидротермохимии (т. е. исследования механических процессов в жидкостях и газах, вступающих в химические реакции), изучение сил, вызывающих деление клеток, механизма образования мускульной силы и др.
При решении многих задач механики широко используются электронно-вычислительные и аналоговые машины. В то же время разработка методов решения новых задач механики (особенно механика сплошной среды) с помощью этих машин -- также весьма актуальная проблема.
Исследования в разных областях механики ведутся в университетах и в высших технических учебных заведениях страны, а также во многих других научно-исследовательских институтах, как в России, так и за рубежом.
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.
Список используемой литературы
Галилей Г., Соч., т. 1, М. -- Л., 1934;
Ньютон И., Математические начала натуральной философии, в кн.: Крылов А.Н., Собр. трудов, т. 7, М. -- Л., 1936;
Эйлер Л., Основы динамики точки, М. -- Л., 1938;
Даламбер Ж., Динамика, пер. с франц., М. -- Л., 1950;
Лагранж Ж., Аналитическая механика, пер. с франц., т. 1--2, М. -- Л., 1950;
Жуковский Н.Е., Теоретическая механика, М. -- Л., 1950;
Суслов Г.К., Теоретическая механика, 3 изд., М. -- Л., 1946;
Бухгольц Н.Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1 (9 изд.), ч, 2 (6 изд.), М., 1972.
Моисеев Н.Д., Очерки развития механики, [М.], 1961;
Космодемьянский А.А., Очерки по истории механики, 2 изд., М., 1964;
История механики с древнейших времен до конца XVIII в., под общ. ред. А,Т. Григорьяна и И.Б. Погребысского, М., 1971;
Механика в СССР за 50 лет, т. 1--4, М., 1968--1973;
Льоцци М., История физики, пер. с итал., М., 1970.
С.М. Тарг.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Теоретическая механика (статика, кинематика, динамика). Изложение основных законов механического движения и взаимодействия материальных тел. Условия их равновесия, общие геометрические характеристики движения и законы движения тел под действием сил.
курс лекций [162,2 K], добавлен 06.12.2010Определение механики, ее место среди других наук, подразделения механики. Развитие методов механики с XVIII в. до нашего времени. Механика в России и СССР. Современные проблемы теории колебаний, динамики твердого тела и теории устойчивости движения.
реферат [47,3 K], добавлен 19.06.2019Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Понятие кинематики как раздела механики, в котором изучается движения точки или тела без учета причин, вызывающих или изменяющих его, т.е. без учета действующих на них сил. Способы задания движения и ускорения материальной точки, направления осей.
презентация [1,5 M], добавлен 30.04.2014Изучение теоретической механики как одной из фундаментальных физико-математических дисциплин. Теоретическая механика, как часть естествознания. Поведение системы в условиях стабильного закона движения, в конкретных условиях и в условиях малых колебаний.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.07.2010Анализ теоремы об изменении кинетического момента материальной точки и несвободной механической системы. Теоретическая механика как наука об общих законах механического движения тел. Основные кинематические характеристики: скорость, ускорение, траектория.
курсовая работа [788,4 K], добавлен 23.11.2012Кинематика, динамика, статика, законы сохранения. Механическое движение, основная задача механики. Материальная точка. Положение тела в пространстве - координаты. Тело и система отсчета. Относительность механического движения. Состояние покоя, движения.
презентация [124,8 K], добавлен 20.09.2008Аксиомы статики. Моменты системы сил относительно точки и оси. Трение сцепления и скольжения. Предмет кинематики. Способы задания движения точки. Нормальное и касательное ускорение. Поступательное и вращательное движение тела. Мгновенный центр скоростей.
шпаргалка [1,5 M], добавлен 02.12.2014Сущность движения материальных тел. Виды и основные формулы динамики поступательного движения. Классическая механика, как наука. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Величина, определяющая инерционные свойства тела. Понятие массы и тела.
контрольная работа [662,8 K], добавлен 01.11.2013Механика твёрдого тела, динамика поступательного и вращательного движения. Определение момента инерции тела с помощью маятника Обербека. Сущность кинематики и динамики колебательного движения. Зависимость углового ускорения от момента внешней силы.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 28.01.2010Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела.
лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014История развития кинематики как науки. Основные понятия этого раздела физики. Сущность материальной точки, способы задания ее движения. Описание частных случаев движения в зависимости от ускорения. Формулы равномерного и равноускоренного движения.
презентация [1,4 M], добавлен 03.04.2014Основные положения и постулаты кинематики – раздела теоретической механики. Теоретические основы: определения, формулы, уравнения движения, скорости и ускорения точки, траектории; практические примеры в виде решения наиболее типичных задач кинематики.
методичка [898,8 K], добавлен 26.01.2011История возникновения и развития механики как научной дисциплины. Разработка тематического и календарно-тематического планов обучения предмету "Прикладная механика". Составление плана-конспека урока на тему "Предмет и основные понятия кинематики".
курсовая работа [276,6 K], добавлен 25.09.2010Основные понятия и определения теоретической механики. Типы и реакции связей. Момент силы относительно точки, ее кинематика и виды движения в зависимости от ускорения. Динамика и колебательное движение материальной точки. Расчет мощности и силы трения.
курс лекций [549,3 K], добавлен 17.04.2013Изучение законов Ньютона, лежащих в основе классической механики и позволяющих записать уравнения движения для любой механической системы. Анализ причин изменения движения тел. Исследование инерциальных систем отсчета. Взаимодействие тел с разной массой.
презентация [531,3 K], добавлен 08.11.2013Понятие о механическом состоянии механических объектов. Весомость как характеристика и мера несвободного механического состояния. Понятие механического пространства. Основные законы аксиоматики. Теоретическая космическая и неоптолемеевская механика.
презентация [368,3 K], добавлен 06.02.2010Анализ ошибок и знаменитых опытов, в ходе которых была открыта кинематика. Фундаментальные открытия Аристотеля. Учения Галилео Галилея. Опыт на Пизанской башне. Вложения Пьера Вариньона в учения о кинематике. Ученые, выделившие отдельный раздел механики.
реферат [143,6 K], добавлен 23.12.2014Предпосылки возникновения квантовой теории. Квантовая механика (волновая механика, матричная механика) как раздел теоретической физики, описывающий квантовые законы движения. Современная интерпретация квантовой теории, взаимосвязь с классической физикой.
реферат [44,0 K], добавлен 17.02.2010Система Аристотеля и механика Архимеда. Европейская механика в эпоху Позднего Средневековья и Возрождения. Инженерные проблемы, над которыми работал Леонардо Да Винчи. Механика XVII века: Галилей, Декарт, Ньютон. Принцип мысленного эксперимента.
курсовая работа [55,1 K], добавлен 30.06.2013