Краткий исторический очерк
Механика, наряду с астрономией и математикой, является одной из самых древних наук. Грандиозные египетские пирамиды, сооруженные за несколько тысяч лет до нашей эры. и остатки еще более древних сооружении Китая, Индии и других стран, наглядно свидетельствуют о том, что еще и глубокой древности применялись такие механические приспособления, как рычаги, катки, блоки и другие средства, облегчающие передвижение тяжестей. Конечно, общие законы механики тогда еще не можно быть открыты. Первые сочинения но механике, теоретически обобщавшие накопленный опытом материал и положившие начало возникновению механики как пауки, появились значительно позднее.
В процессе развития способов общественного производства и развития техники механика как наука развивалась и претерпевала принципиальные изменения в своем содержании.
Основоположником механики, главным образом статики, следует считать величайшего математика и механика Древней Греции —- Архимеда (287—212 гг. до и. v.). Архимеду принадлежит ряд крупнейших открытии в математике и механика. В частности, он дал точное решение задачи о рыча! с, создал учение о центре тяжести и открыл носящий его имя закон о давлении жидкости па погруженное из нее тело.
Расньет механики начинается с эпохи Возрождения, с конца XV — начала XVI века, эпохи развития торгового капитала. Развитие торговли повлекло за собой развитие дорожного строительства, судостроения, мореплавания, ремесел.
Созданное великим польским астрономом Николаем Коперником (! {7:5—1513) учение о целиоцентрической системе мира, согласно которому н центре мира находится Солнце, а Земля и другие планеты движутся вокруг него и вокруг своих осей, произвело революционный переворот в научном мировоззрении. Оно послужило основой для зарождения новой науки — небесной механики и для развития важнейшего раздела теоретической механики — динамики. До этого времени все открытия в механике касались главным образом той ее части, в которой изучаются законы равновесия; т. е. статики.
Зарождение динамики связано с именем страстного сторонника учения Коперника, великого итальянского ученого Галилео Галилея (1564—1642).
Галилей первый доказал, что под действием постоянной силы тело движется равномерно ускоренно, а не равномерно. как думали до него, и сформулировал закон инерции. Он экспериментально установил закон падения тел в пустоте, решил задачу о движении тела, брошенного под углом к горизонту, и т. д.
Завершая развитие идей Галилея и его последователей, великий английский ученый Изак Ньютон (1643— 1727) сформулировал основные законы классической механики. Ньютон ввел понятие о массе и сформулировал так называемый второй закон, являющийся основанием всей динамики. Ему же принадлежит открытие двух важнейших законов механики: закона равенства действия и противодействия и закона всемирного тяготения.
Кроме установления основных законов механики, Ньютон разрешил большое число частных задач астрономии и механики. Ньютон был одним из создателей дифференциального и интегрального исчислений, оказавших огромное влияние на дальнейшее развитие механики.
Появление дифференциального и интегрального исчислений, т. е. математического анализа, способствовало быстрому развитию механики в XVIII веке.
Значительную роль в развитии аналитических методов в механике сыграли труды выдающихся французских ученых Даламбера и Лагранжа. Ж. Л. Даламбер (1717—1783) дал общий метод решения задач динамики несвободной механической системы. Ж. Л. Лагранж (1736—1813) углубил принцип Даламбера и разработал аналитический аппарат, пригодный для решения самых различных задач механики. Лагранж является одним из основоположников небесной механики.
Крупнейшую роль в развитии различных областей механики сыграл член Петербургской академии наук, великий математик и механик Леонард Эйлер (1707— 1783), швейцарец по происхождению, нашедший в России свою вторую родину и проживший в ней почти всю свою творческую жизнь. Эйлером написано огромное число, свыше 800, научных работ по математике, астрономии, механике твердого тела, гидромеханике и сопротивлению материалов.
В истории развития общих методов решения дифференциальных уравнений динамики, относящейся, главным образом, к середине XIX века, тесно переплетаются имена трех выдающихся ученых: английского физика Гамильтона (1805—1865), русского математика М. В. Остроградского (1801 — 1862) и немецкого математика Якоби (180-1—1851).
Знаменитый русский математик и механик, академик П. Л. Чебышев (1821 — 1894) создал, в частности, новые методы синтеза механизмов и положил начало русской школе теории механизмов и машин.
В разработку математического аппарата современной теории колебании внесли значительный вклад французский ученый А. Пуанкаре (1854—1912) и русский механик ;i математик А. М. Ляпунов (1857—1918). Л.М.Ляпуновым создана также общая теория устойчивости движения, играющая в настоящее время чрезвычайно большую роль в теории автоматического управления и в теории полета.
Великий русский ученый И. Е. Жуковский (1847— 1921) заложил основы авиационной пауки. Одним из виднейших представителей созданной II. Е. Жуковским замечательной русской школы гпдро- и аэромеханик» является С. А. Чаплыгин (1869—1942). С. А. Чаплыгин разработал ряд вопросов аэродинамики, имеющих огромное значение для современной скоростной авиации. Н. Е. Жуковскому и С. А. Чаплыгину принадлежит целый ряд важнейших работ и в других областях теоретической механики.
Выдающемуся ученому И. В. Мещерскому (1859— 1935) принадлежит приоритет в создании новой важной области теоретической механики — механики тел переменной массы. Главное применение механика тел переменной массы находит в исследовании движения ракет. Но телами переменной массы являются и многие другие .тела: вращающееся веретено, па которое наматывается нить, масса падающего метеорита, убывающая вследствие отрыва и сгорания частиц, и т. п.
Основателем современной теории полета ракет (ракетодинамики) и теории межпланетных сообщений является замечательный русский ученый К- Э. Циолковский (1857—1935).
В настоящее время механика развивается трудами многих советских и зарубежных ученых. Ярким примером достижений советских ученых в различных областях механики могут служить наши успехи в освоении космоса.
Эта теория взята с полного курса лекций на странице решения задач с подробными примерами по предмету теоретическая механика:
Теоретическая механика — задачи с решением и примерами
Возможно вам будут полезны эти дополнительные темы:
| Общее уравнение динамики в теоретической механике с примерами решения |
| Предмет и метод теоретической механики |
| Предмет и задачи статики. Понятие силы |
| Основные определения и аксиомы статики |
