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


                   
МЕХАНІКА ХІХ І ПОЧАТКУ ХХ СТОЛІТЬ → Історія механіки

 

 “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.

Природним доповненням, що розширює сферу застосування принципу Д’аламбера, з'явився запропонований Остроградським додаток принципу до систем, схильних до дії миттєвих і імпульсних сил, що виникають при дії на систему ударів. Такого роду ударні явища Остроградський розглядав, як результат миттєвого знищення зв'язків або миттєвого введення в систему нових зв'язків.

В середині XIX ст. був сформульований принцип збереження енергії: для будь-якої фізичної системи можна визначити величину, звану енергією і рівну сумі кінетичною, потенційною, електричною і інших енергій і теплоти, значення якої залишається постійним незалежно від того, які зміни відбуваються в системі. Що значно прискорився на початок XIX ст. процес створення нових машин і прагнення до подальшого їх удосконалення викликали в першій чверті століття появу прикладної, або технічної, механіки. У перших трактатах по прикладній механіці остаточно оформилися поняття роботи сил.

Принцип Д’аламбера, що містить найбільш загальне формулювання законів руху невільної системи, не вичерпує всіх можливостей постановки проблем динаміки. В середині XVIII ст. виникли, і в XIX ст. отримали розвиток нові загальні принципи динаміки – варіаційні принципи. Першим варіаційним принципом з'явився принцип найменшої дії, висунутий в 1744 р. без якого б то не було докази, як деякий загальний закон природи, французьким ученим П. Мопертюї (1698 – 1756). Принцип найменшої дії свідчить, “що шлях, якого він (світло) дотримується, є шляхом, для якого кількість дій буде найменшою”.

Розвиток загальних методів інтеграції диференціальних рівнянь динаміки відноситься, головним чином, до середини XIX ст. Перший крок в справі приведення диференціальних рівнянь динаміки до системи рівнянь першого порядку був зроблений в 1809 р. французьким математиком С. Пуассоном (1781 – 1840). Завдання про приведення рівнянь механіки до “канонічної” системи рівнянь першого порядку для випадку зв'язків, не залежних від часу, була вирішена в 1834 р. англійським математиком і фізиком У. Гамільтоном (1805 – 1865). Остаточне завершення її належить Остроградському, який розповсюдив ці рівняння на випадки нестаціонарних зв'язків.

Найбільшими проблемами динаміки, постановка і вирішення яких відносяться, головним чином, до XIX ст.|, є: рух важкого твердого тіла, теорія пружності рівноваги і руху, а також тісно пов'язане з цією теорією завдання про коливання матеріальної системи. Перше рішення задачі про обертання важкого твердого тіла довільної форми навколо нерухомого центру в окремому випадку, коли нерухомий центр збігається з центром тяжіння, належить Ейлерові. Кінематичні представлення цього руху були дані в 1834 р. Л. Пуансо. Випадок обертання, коли нерухомий центр, не співпадаючий з центром тяжіння тіла, поміщений на осі симетрії, був розглянутий Лагранжем. Вирішення цих двох класичних завдань лягло в основу створення строгої теорії гіроскопічних явищ (гіроскоп – прилад для спостереження обертання). Видатні дослідження в цій області належать французькому фізикові Л. Фуко (1819 – 1968), що створив ряд гіроскопічних приладів. Прикладами таких приладів можуть служити гіроскопічний компас, штучний горизонт, гіроскоп та інші. Ці дослідження вказали на принципову можливість, не удаючись до астрономічних спостережень, встановити добове обертання Землі і визначити широту і довготу місця спостереження. Після робіт Ейлера і Лагранжа, не дивлячись на зусилля ряду видатних математиків, проблема обертання важкого твердого тіла навколо нерухомої точки довго не отримувала подальшого розвитку.

Основи теорії руху твердого тіла в ідеальній рідині були дані німецьким фізиком Г. Кірхгофом в 1869 р. З появою в середині XIX ст. нарізних знарядь, що мало на меті доданню снаряду обертання, необхідного для стійкості у польоті, завдання зовнішньої балістики виявилося тісно пов'язаним з динамікою важкого твердого тіла. Така постановка завдання і вирішення її належить видатному російському вченому - артилеристові Н. В. Маєвському (1823 – 1892).

Однією з найважливіших проблем механіки є завдання про стійкість рівноваги і руху матеріальних систем. Перша загальна теорема про стійкість рівноваги системи, що знаходиться під дією узагальнених сил, належить Лагранжу і викладена в “Аналітичній механіці”. Згідно цій теоремі, достатньою умовою рівноваги є наявність в положенні рівноваги мінімуму потенціальної енергії. Метод малих коливань, застосований Лагранжем для доведення теореми про стійкість рівноваги, виявився плідним для дослідження стійкості сталих рухів. У “Трактаті про стійкість заданого стану руху” англійського ученого Е. Раусу, опублікованому в 1877 р., дослідження стійкості методом малих коливань було зведене до розгляду розподілу кореня деякого “характеристичного” рівняння і вказані необхідні і достатні умови, при яких цей корінь мав негативні речові частини.

З іншої, чим у Раусу, точки зору завдання про стійкість руху було розглянуте в творі Н. Е. Жуковського (1847 – 1921) “Про міцність руху” (1882 р.), в якому вивчається орбітальна стійкість. Критерії цієї стійкості, встановлені Жуковським, сформульовані в наочній геометричній формі, такій характерній для всієї наукової творчості великого механіка.

Строга постановка завдання про стійкість руху і вказівка найбільш загальних методів її рішення, а також конкретний розгляд окремих найважливіших завдань теорії стійкості належать А. М. Ляпунову, і викладені ним у фундаментальному творі “Загальне завдання про стійкість руху” (1892). Їм було дано визначення стійкого положення рівноваги, яка виглядає таким чином: якщо при даному ( (радіус сфери) можна вибрати таке, скільки завгодно мале, але не рівне нулю значення h (початкова енергія), що у весь подальший час частинка не вийде за межі сфери радіусу, то положення рівноваги в даній точці називається стійким. Ляпунов зв'язав рішення задачі про стійкість з розглядом деяких функцій, із зіставлення знаків яких із знаками їх похідних за часом можна укласти про стійкість або нестійкість даного стану руху (“друга методу Ляпунова”). За допомогою цього методу Ляпунов в своїх теоремах про стійкість по першому наближенню вказав межі застосовності методу малих коливань матеріальної системи біля положення її стійкої рівноваги (вперше викладеною в “Аналітичній механіці” Лагранжа).

Подальший розвиток теорії малих коливань в XIX ст. був зв'язаний, головним чином, з урахуванням впливу опорів, що приводять до загасання коливань, і зовнішніх обурюючих сил, що створюють вимушені коливання. Теорія вимушених коливань і вчення про резонанс з'явилися у відповідь на запити машинної техніки і, насамперед, у зв'язку з будівництвом залізничних мостів і створенням швидкохідних паровозів. Іншою важливою галуззю техніки, розвиток якої зажадав додатку методів теорії коливань, було регуляторобудування. Основоположником сучасної динаміки процесу регулювання є російський вчений і інженер І. А. Вишнеградський (1831 – 1895). У 1877 р. в роботі “Про регулятори прямої дії” Вишнеградський вперше сформулював відому нерівність, якій повинна задовольняти стійко працююча машина, забезпечена регулятором.

Подальший розвиток теорії малих коливань був тісно пов'язаний з виникненням окремих великих технічних проблем. Найбільш важливі роботи по теорії хитання корабля при хвилюванні належать видатному радянському вченому А. Н. Крилову, вся діяльність якого була присвячена застосуванню сучасних досягнень математики і механіки до вирішення найважливіших технічних завдань. У XX ст. завдання електротехніки, радіотехніки, теорії автоматичного регулювання машин і виробничих процесів, технічної акустики та інші викликали до життя нову галузь науки – теорію нелінійних коливань. Основи цієї науки були закладені в працях А. М. Ляпунова і французького математика А. Пумнкаре, а подальший розвиток в результаті якого утворилася нова, швидко зростаюча дисципліна, зобов'язано досягненням радянських учених. До кінця XIX ст. виділилася особлива група механічних завдань – рух тіл змінної маси. Основоположна роль в створенні нової області теоретичної механіки – динаміки змінної маси – належить російському ученому І. В. Мещерському (1859 – 1935). У 1897 р. їм була опублікована фундаментальна робота “Динаміка точки змінної маси”.

У XIX і початку XX ст. були закладені основи двох важливих розділів гідродинаміки: динаміки в'язкої рідини і газової динаміки. Гідродинамічну теорію тертя створив російський вчений Н. П. Петров (1836 – 1920). Перше строге вирішення завдань цієї області вказав Н. Е. Жуковський.

До кінця XIX ст. механіка досягла високого рівня розвитку. XX ст. приніс глибокий критичний перегляд ряду основних положень класичної механіки і ознаменувався виникненням механіки швидких рухів, що протікають з швидкостями, близькими до швидкості світла. Механіка швидких рухів, а також механіка мікрочасток з'явилися подальшими узагальненнями класичної механіки. Ньютононівська механіка зберегла за собою велике поле діяльності в основних питаннях техніки.


Шановний відвідувач, Ви зайшли на сайт як незареєстрований користувач. Ми рекомендуємо Вам зареєструватися або зайти на сайт під своїм ім'ям.
Народні методи лікування порталі про здоров'я PsyChaos.
Автор новиниadminТеги новин
 (голосов: 1)
Новина опублікована 21-02-2012, 22:15, її прочитали 30217 раз.
Схожі статті:
Комментарий #211 написав: VbholRarty (12 октября 2017 02:24)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cialis wholesale
<a href="http://genericcialis-viaed.com/">cialis online</a>
cialis 100
cialis
Комментарий #212 написав: SecvvCliema (17 октября 2017 21:59)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
same day loan - https://loansczne.com/
free checking account banks payday loans
Комментарий #213 написав: Hjntaerops (18 октября 2017 10:53)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
badcredit payday loans - https://loanenav.net/
usa payday advance payday loans
Комментарий #214 написав: GsbnMoubre (18 октября 2017 17:10)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
bad credit instant loans - https://loanscerj.com/
biggest cash payday loan payday loans online
Комментарий #215 написав: Cetyinnock (19 октября 2017 19:00)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
guaranteed payday loans direct lenders
<a href="https://loans24rjn.com/">pay day loans</a>
applying for payday loans
pay day loans
Комментарий #216 написав: MinyiSpeads (19 октября 2017 20:44)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
installments loans
<a href="https://loanscerj.com/">payday loans</a>
cash instant loan
cash advance online
Комментарий #217 написав: Jbfcbeapse (24 октября 2017 00:13)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cialis 20 mg side effects - http://genericcialis-edviaprx.com/
order cheap cialis cheap cialis online
Комментарий #218 написав: Ffbvgautony (25 октября 2017 04:10)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cialis prescriptions
<a href="http://buycialis-menrxonil.com/">cialis professional</a>
cialis without prescription in canada
cialis dosage
Комментарий #219 написав: boldAdut (29 октября 2017 04:39)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
http://cialishbrx.com
cialis non generic from canada
buy cialis
order cialis online information
<a href="http://cialishbrx.com/">generic cialis</a>
Комментарий #220 написав: BsdjxAlurge (30 октября 2017 14:14)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
bad credit cash fast payday loan loans - http://personalloanvryn24.org/
quick personal loans online payday loans direct lenders
Комментарий #221 написав: Knfogroott (30 октября 2017 23:28)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
instant payday loan no credit - http://cashadvancetnum300.org/
payday loan online no credit check cash advance usa
Комментарий #222 написав: BenfAlurge (31 октября 2017 17:25)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
installment loans - https://paydayloawdcr.com
can payday loans garnish your wages small loans
Комментарий #223 написав: GdfEmbesk (31 октября 2017 17:26)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
3 month payday loans uk - https://do5loansbadcredit.org
quick loans online small loans
Комментарий #224 написав: Knfovgroott (1 ноября 2017 03:19)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
loans for poor credit - https://cashadmme.com
no credit check payday loans payday loans
Комментарий #225 написав: VdfbnlWeali (1 ноября 2017 10:20)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
loan cash - https://paydayloanswwe.com
personal loans bad credit cash advance loans online
Комментарий #226 написав: Fwecemics (3 ноября 2017 20:02)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
canadian payday loan companies - https://loansnocreditcheckrthh.org
1500 payday loans quick loans
Комментарий #227 написав: Fbollgloge (10 ноября 2017 17:52)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
24 hour cialis
http://genericcialisienxprice.com/
order cialis online no prescription
<a href="http://genericcialisienxprice.com/">purchase cialis</a>
cialis overnight
Комментарий #228 написав: AlissaWeils (13 декабря 2017 20:24)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
?
ccb110 PlayMarket !
NLT728283182
help.ccb110.com
Комментарий #229 написав: ClemoLotb (8 марта 2018 04:44)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
generic cialis online
tadalafil api cialis pills
http://cialisrxmedscape.com
buy cialis online now
<a href="http://cialisrxmedscape.com/">buy cialis cheap</a>
Комментарий #230 написав: Oksifah (24 марта 2018 17:19)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
Комментарий #231 написав: Prerlape (26 марта 2018 03:31)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
viagra wiki
buy viagra online
viagra twitter
<a href="http://viagrajktrx.com/">buy viagra online</a>
Комментарий #232 написав: JjjKilia (26 марта 2018 15:20)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
quick loans online <a href="https://fastcash.us.com/"> fast cash loan</a>
consolidate credit card fast payday loan
OK
Комментарий #233 написав: lqzVergo (27 марта 2018 22:44)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
write my paper
research essay
school homework help
prepare business plan
essay
help with homework science
research paper
write my paper
making business plan
OK
Комментарий #234 написав: KrvNeibe (7 апреля 2018 14:21)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
payday loans no credit check no faxing
<a href="http://installment.us.com/"> installment loan</a>
direct payday lenders no teletrack
personal installment loans OK
Комментарий #235 написав: Btcoscine (12 апреля 2018 18:36)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cialis reviews <a href="http://howtoopenarestaurantin30days.com/">cheapest cialis</a> cialis reviews cialis without a prescription OK
Комментарий #236 написав: nsfaddeds (18 апреля 2018 20:58)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cialis no prescription <a href="http://authenticknicksstore.com/#">cialis online cheap</a> cialis soft tabs order cialis online
Комментарий #237 написав: mioOxype (29 апреля 2018 09:29)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
between payday loans inc <a href="https://flashovky.net/#">payday loans online</a> quick personal loans no fax payday loan today
Комментарий #238 написав: bsdPaync (29 апреля 2018 15:30)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
cash advance loan
<a href="https://onlineloan.us.org/#">loan</a>
payday in advance
loan
Комментарий #239 написав: ehrAlurge (30 апреля 2018 08:44)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
get personal loan bad credit <a href="https://ttsitworldwide.com/#">loans now</a> instant online payday loan payday loans online
Комментарий #240 написав: jetonern (30 апреля 2018 11:48)
Публікацій: 0, коментаріїв: 0, група: Гости
Фото
no credit check non payday loan <a href="https://phpbbcommunities.net/#">quick payday loan</a> title loans texas lead loans
назад 1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 14далее


Написати коментарій
Ваше Им'я:
Введіть Ваше справжнє ім'я, або нік.
Ваш E-Mail:
Увага! Вводьте реально діючий адрес email.
Текст коментарію:
Увага! Текст коментарію не повинен порушувати правила сайту
Код безпеки:
Введіть код з картинки
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код