• На головну
  • Обернений зв'язок
  • Експорт RSS 2.0
  • Додати нас в закладки


                   

Радянська механіка починала свій шлях як наука, що застосовує переважно математичні методи і що користується невеликим числом випробуваних схем (абсолютно тверде тіло, ідеальна рідина — нестискувана або стискувана, пружне тіло, що підкоряється закону Гуку, і ін.). Зараз вона охоплює всі життєво важливі сучасні проблеми: все більш вагомою стає її частка в розвитку світової науки.

Праця радянських механіків вкладена і в розрахунок траєкторій космічних кораблів, і в прилади, які керують їх рухом, і в ті багатообразні пристрої і конструкції, без яких немислиме існування нашого суспільства і його подальший розвиток. Будівництво і транспорт з давнини пов'язані з механікою, а зараз на неї спирається і технологія будь-яких виробничих процесів, зокрема хімічна. Механіку використовує медицина при діагностиці хвороб і створенн штучних органів, грунтовніше спираються на механіку і все більше ставлять перед нею нових проблем науки про Землю. Все ширше використовує радянська механіка експеримент зі всіма можливостями, які представляє сучасна техніка, все більше збагачується вона новими теоретичними схемами, що дозволяють шляхом розрахунків передбачати хід різних процесів і управляти ними.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 21-02-2012, 22:16, її прочитали 125752 рази і залишили 860 коментарів.

 “Аналітична механіка” Лагранжа підвела підсумок досягненням теоретичної механіки XVIII ст. і визначила наступні головні напрями її розвитку:

1) розширення поняття зв'язків і узагальнення основних рівнянь динаміки невільної системи для нового вигляду зв'язків;

2) формулювання варіаційних принципів динаміки і принципу збереження механічної енергії;

3) розробка методів інтеграції рівнянь динаміки.

Паралельно з цим висувалися і були дозволені нові фундаментальні завдання механіки. Для подальшого розвитку принципів механіки основоположними були роботи видатного російського ученого М. В. Остроградського (1801 – 1861). Він перший розглянув зв'язки, залежні від часу, ввів нове поняття про неутримуючі зв'язки, тобто зв'язки, що виражаються аналітично за допомогою нерівностей, і узагальнив на випадок такого роду зв'язків принцип можливих переміщень і загальне рівняння динаміки. Остроградському належить також пріоритет в розгляді диференціальних зв'язків, що накладають обмеження на швидкості точок системи; аналітично такі зв'язки виражаються за допомогою неінтегрованої диференціальної рівності або нерівностей.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 21-02-2012, 22:15, її прочитали 26358 рази і залишили 269 коментарів.

У XVIII ст. потреби виробництва – необхідність вивчення найважливіших механізмів, з одного боку, і проблема руху Землі і Місяця, висунута розвитком небесної механіки, з іншого, - привели до створення загальних прийомів вирішення завдань механіки матеріальної точки, системи точок  твердого тіла, розвинених в “Аналітичній механіці” (1788 р.) Ж. Лагранжа (1736 – 1813).  

У розвитку динаміки післяньютонівського періоду основна заслуга належить петербурзькому академікові Л. Ейлеру (1707 – 1783). Він розвинув динаміку матеріальної точки у напрямі застосування методів аналізу нескінченно малих до рішення рівнянь руху точки. Трактат Ейлера “Механика, тобто наука про рух, викладена  аналітичним методом”, що вийшов в світ в Петербурзі в 1736 р.,  містить загальні  одноманітні методи аналітичного вирішення завдань динаміки точки.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 21-02-2012, 22:14, її прочитали 24170 рази і залишили 206 коментарів.

Питаннями теорії удару цікавився вже Галілей. Їм присвячений «шостий день» знаменитих «Бесід», які залишилися не цілком завершеними. Галілей вважав запотрібне визначити перш за все, «який вплив на результат удару чинить, з одного боку, вага молота, а з іншої — велика або менша швидкість його руху, і знайти, якщо можливо, спосіб вимірювання і виявлення того чи іншого виду енергії».

При вирішенні цих питань Галілей вважав необхідно почати з експериментів. Але якщо при експериментальному дослідженні законів падіння тіл він вже мав як орієнтир теоретично виведену формулу уніформно-диформного руху, то тут, в теорії удару, доводилося починати спочатку.

Невідомо, скільки і які саме експерименти провів Галілей. Немає сумніву, що описуваний нижче дослід був їм дійсно проведений. Проте він розчарував Галілея. Дослід полягав в наступному. До коромисла терезів  були підвішені на одному кінці противага, а на іншому дві посудини: перша з водою, а друга, підвішена під першою на відстані двох ліктів, порожня.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 21-02-2012, 22:11, її прочитали 39519 рази і залишили 411 коментарів.

Генезис нової галузі механіки — динаміки — не тільки співпав за часом з виникненням класичної науки в цілому, але і був однією з основних умов такого виникнення. Ставши вченням про рух, механіка могла претендувати на гегемонію, вона почала пояснювати всю сукупність явищ природи, логічно розвиваючи свої початкові принципи. Згодом таке зведення законів всесвіту до механічних законів виявилося недостатнім, наука зіткнулася з не зведенням складніших форм руху до механічного переміщення. Але картина світу, намальована наукою в XVII ст., вже не могла бути відкинута. Її можна було конкретизувати, доповнювати, змінювати, але всі ці модифікації давали ряд, що сходиться. Головним напрямом науки стало підтвердження і уточнення старих знань, і старі теорії в межах своєї застосовності придбали історичну інваріантність: час міг їх змінити, але вже не міг відкинути. Науковий прогрес придбав необоротний характер.

Така достовірність наукових уявлень в рамках механічної картини світу тісно пов'язана з новим стилем наукового дослідження. Статика не могла злитися з експериментальним дослідженням. Динаміка могла це зробити. Експеримент виходить з початкового стану системи, підтверджує логічний або математичний вивід, зроблений на основі уявлення про механізм зміни, механізмі переходу від початкового стану до подальшого. Динаміка говорить про те, що буде з тілом за певних початкових умов і при певних діях. Саме у цьому полягає схема експерименту. Тому розвиток динаміки був умовою розвитку експериментального дослідження. Останнє і додало механічному природознавству ту безповоротність розвитку і ту достовірність, які відрізняють науку XVII ст. від наукових представлень попереднього періоду.

Основна серія відкриттів, що створили динаміку, охоплює весь XVII ст. У перші десятиліття цього сторіччя в працях Галілея був сформульований закон падіння тіл; Галілей же досліджував закони руху падаючих тіл і закони коливання маятника. У 80-ті роки того ж сторіччя з'явилися «Математичні початки натуральної філософії» Ньютона, в яких проблеми динаміки вже отримали різносторонню і глибоку математичну (правда, її аналітичну) розробку. Праця Ньютона була початком нового розвитку механіки на достовірно математичній основі, її вдосконалення засобами нового математичного апарату. Основними віхами цього нового періоду з'явилися праці Ейлера, перш за все його двотомна «Механіка» (1736), і «Аналітична механіка» Лагранжа (1788).

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 18-02-2012, 13:25, її прочитали 62526 рази і залишили 862 коментарів.
Початковий етап розкладання феодально-кріпосницьких форм сільського господарства, зростання міст і істотне збільшення ролі міського виробництва, як наслідок цього — бурхливий розвиток техніки, розширення міжнародної торгівлі, що було одним із стимулів великих географічних відкриттів, - ось причини тих глибоких соціальних зрушень, які визначали історію Західної Європи в XV—XVI ст. і породили рух, названий Відродженням.

Ці соціальні зрушення зумовили і радикальні зміни основного напряму науки взагалі і природних наук зокрема.

Природні науки   отримали   обширний   матеріал, що потребував пояснення і систематизації.

Необхідність вирішення численних нових технічних проблем вимагала подолання існуючого розриву між наукою і практикою. Цьому сприяло і залучення до науки людей, безпосередньо пов'язаних з виробництвом, - інженерів, архітекторів, ремісників, яких не могли задовольнити абстрактні схоластичні міркування і теоретичні спекуляції.

З іншого боку, в техніці наступає такий момент, коли її подальший розвиток стає неможливим без створення якогось теоретичного базису, тобто техніка зажадала широких і інтенсивних наукових досліджень.

Механіка виявилася однією з тих наук, які випробували найбільш сильний вплив цих нових віянь. У дослідженнях в області механіки мали потребу і астрономія, і військова справа (особливо артилерія), і гідротехніка, і будівництво, і архітектура.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 18-02-2012, 13:23, її прочитали 32965 рази і залишили 351 коментарів.

Зрушення в науці і техніці Заходу почалися декілька пізніше, ніж на Сході, - з кінця XI ст. Вони були викликані серйозними змінами в економіці. До цього часу стає продуктивнішим сільське господарство, виникають ремесла, розвивається торгівля і грошове звернення, посилюється зростання міст. Хрестові походи сприяють знайомству Європи з культурними досягненнями Сходу.

Помітними стають і успіхи техніки. У X—XII ст. великий розвиток отримали водяні млини, декілька пізніше — вітряні. Тоді ж в Європі з'явився механічний годинник. Важливе значення для накопичення знань про закони природи мали виготовлення військового спорядження, кораблебудування, містобудування, пристроїв великих гідротехнічних споруд.

Розвиток промисловості і підвищення загального культурного рівня викликали потребу в підготовці фахівців. Виникли світські школи, а в XIII ст. були створені нові університети в Болонії, Парижі, Падує, Неаполі, Оксфорді. У XIV ст. університети були відкриті в Пізе, Павії, Кракові, Відні, Гейдельберзі, Ферраре і інших містах. Старшими факультетами в більшості університетів були богословський, медичний і юридичний, молодшим — факультет мистецтва. Викладання велося на латинській мові, яка була спільною мовою для всіх європейських вчених середньовіччя.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 18-02-2012, 13:17, її прочитали 55593 рази і залишили 626 коментарів.

 

Народи, що створили великі цивілізації в басейнах Нілу, Тигру і Євфрату, були добре знайомі з такими механічними знаряддями, як важіль і клин. Перші єгипетські піраміди будувалися приблизно за три тисячі років до нашої ери. На споруду найвищої з них — піраміди фараона Хуфу (Хеопса) пішло 23 300 000 кам'яних брил, середня вага яких рівна 2,5 т. При споруді храмів, колосальних статуй і обелісків вага окремих глиб досягала десятків і навіть сотень тонн. Такі глиби з каменоломень доставлялися на місце споруди храму на спеціальних санчатах. У каменоломнях для відриву кам'яних брил від породи служив клин.

Підйом вантажів здійснювався за допомогою похилої площини. Для шліфування каменів, а можливо, і при підйомі їх зі сходинки на сходинку застосовувалися гойдалки. Для підняття і горизонтального переміщення кам'яних брил використовувався важіль. У Стародавньому Єгипті використовували важіль і  для підйому води (шадуф), а в Середній Азії будували чигир – удосконалений варіант єгипетського шадуфу, яким там користуються і дотипер.

Таким чином, механіку Стародавнього Сходу можна віднести до передісторії сучасної механіки. Цей період передісторії характеризується застосуванням результатів накопиченого практичного досвіду, і ці результати, мабуть, не піддавалися теоретичній обробці.

 
Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 18-02-2012, 13:09, її прочитали 28470 рази і залишили 343 коментарів.

вступ

Учні загальноосвітньої школи, вивчаючи фізику, опановують історію здобуття людиною знань про природу, закони її існування та способи використання цих знань у процесі розвитку науки і культури нашої цивілізації. Тому культурно-історична складова виконує велику роль не лише у вихованні молодого покоління, а є тією важливою ланкою змісту фізичної освіти, за допомогою якої суспільство, школа, вчителі передають майбутньому поколінню культурно-науковий досвід, накопичений людством за весь час його еволюції. З іншого боку, культурно-історична складова змісту фізичної освіти здійснює змістовні зв’язки між загальнонауковими знаннями, інформаційною культурою і знаннями культурно-історичної спрямованості – знаннями про науку, культуру і суспільство. Використання величезного культурно-історичного і наукового потенціалу фізичної науки допомагає вчителеві досягти навчальних, виховних і розвивальних цілей освіти на всіх етапах навчання.

Традеційно наукові знання культурно-історичної спрямованості використовуються вчителем фізики при вивченні нового матеріалу, демонстрації фізичних дослідів, виконанні лабораторних і практичних робіт, розв’язуванні і складанні задач або завдань для самостійної пізнавально-пошукової роботи учнів – написання рефератів, виконання проектів і т.д. а можна їх використовувати в процесі навчання учнів загальноосвітньої школи, яскраво демоструючи вплив історії науки на її розвиток.

Історія фізики не лише є цікавою, а й наближає школярів до пізнання тих соціокультурних процесів, які «керували» спрямованою діяльністю вчених – фізиків, математиків та інженерів, до розуміння історичної значущості фізичного знання.

Культурно-історичний матеріал відновлює позитивний емоційний стан учнів, який приводить до зникнення психологічного бар’єра перед науковим знанням – складним і невідомим.

Використанню культурно-історичної компоненти в змісті навчання фізики багато приділяють уваги сучасні методисти: П.С. Атаманчук, О.І. Бугайов, М.В. Головко, С.У. Гончаренко, В.Р. Ільченко, Л.О. Клименко, Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, М.Т. Мартинюк, В.М. Мощанський, А.І. Павленко, Т.М. Попова, М.І. Садовий, М.І. Шут та ін. У своїх роботах вони приділяють багато уваги знанням культурно-історичної значущості та зауважують на те, що звертання до історії науки показує учневі, який важкий і тривалий шлях ученого до істини, що сьогодні формулюється у вигляді короткого рівняння або закону. Дійсний інтерес до науки прищеплює учням сама наука всім своїм колишнім досвідом, своєю хвилюючою історією, своїм майбутнім. До необхідних учням відомостей велику нішу становлять біографії великих учених і історія значних наукових відкриттів. Уміле знайомство школярів з історією науки піднімає в їхніх очах авторитет придмета, збуджує в них бажання самим робити відкриття. Тому дуже важливим для процесу становлення особистості є ознайомлення і аналіз науково-творчої діяльності видатних учених, які творили у свої епохи, вивчення культурно-історичних обставин, що попереджали їхні відкриття.

Механіка завжди була в центрі боротьби за прогрес і відповідно в центрі широких суспільних інтересів. На зорі класичної науки механіка стала початком нового погляду на світ, звільнення науки від схоластики, нової смуги культурної історії людства. У нашому сторіччі класична механіка разом з класичною електродинамікою стала ступенем до нової, некласичної науки, яка виявилася рушійною силою сучасної науково-технічної революції і привертає до себе живий інтерес мільйонів людей.

Зараз важко розібратися в новій науці і, отже, в рушійних силах нової культури без деяких уявлень про класичну механіку. Даний посібник висловлює історію еволюції класичної механіки від античності до наших днів. Спочатку розглядається зародження механіки у стародавніх греків, головним чином в натурфілософії Арістотеля, в статиці і гідростатиці Архімеда. Потім дається огляд розвитку механіки середньовічній Європі.

Показується видатна роль в розвитку механіки корифеїв світової науки — Леонардо да Вінчі, Галілея, Кеплера, Торрічеллі, Декарта, Гюйгенса, Ньютона,  Бернулі, Ейлера, Даламбера, Лагранжа і ін.

Автор новиниadminТеги новин
Новина опублікована 18-02-2012, 13:01, її прочитали 80268 рази і залишили 843 коментарів.