История развития механики
Содержание
Введение
. Античная механика
.1 Система Аристотеля
.2 Механика Архимеда
.3 «Механика» Герона
Александрийского
. Средневековье и Возрождение
.1 Восточная механика
.2 Европейская механика в эпоху
Позднего Средневековья и Возрождения
.3 Леонардо Да Винчи как механик
. Механика XVII
века
.1 Первый астроном нашего времени
.2 Механика Галилея. Принцип
мысленного эксперимента
.3 Рене Декарт
.4 Механика Ньютона
Список использованной литературы
Введение
Механика - от греческого μηχανικη(michaniki)
- искусство построения машин - область физики, изучающая движение материальных
тел и взаимодействие между ними. Движением в механике называют изменение во
времени взаимного положения тел или их частей в пространстве.
Современная механика включает в себя следующие,
во многом перекрывающиеся разделы:
· классическая механика
· нелинейная динамика
· релятивистская механика
· квантовая механика
· небесная механика
· неголономная механика
· теория колебаний
· теория устойчивости и катастроф
· механика сплошных сред
· теория упругости
· теория пластичности
· наследственная механика
· механика разрушений
· статистическая механика
· вычислительная механика
· сопротивление материалов
· строительная механика
В данной работе мы рассмотрим развитие этого,
безусловно, значимого раздела физики от истоков до открытий одного из наиболее
выдающихся умов XVII
века - Исаака Ньютона.
. Античная механика
.1 Система Аристотеля
«Аристотель - “самая универсальная голова” среди
древнегреческих философов» Фридрих Энгельс.
Аристотель родился в греческом городе Стагире,
расположенном рядом с Македонией. В 366 г. до н.э. он приехал в Афины в
академию Платона и проучился у него около двадцати лет; в 343г. до н.э. стал
воспитателем Александра Македонского; в 339 г. до н.э. Аристотель организовал в
Афинах свой Ликей и успешно руководил им 13 лет. Умер Аристотель в 322 году до
н. э. на острове Эвбея.
Аристотель был первым мыслителем, создавшим
всестороннюю систему философии, охватившую все сферы человеческого развития:
социологию, философию, политику, логику, физику. Он является основоположником
формальной логики, и создателем понятийного аппарат, который до сих пор
пронизывает философский лексикон и сам стиль научного мышления.
Этот древнегреческий ученый разделял науки на
теоретические, цель которых - знание ради знания, практические и «поэтические»
(творческие). К теоретическим наукам относятся физика, математика и метафизика
(«первая философия»). К практическим наукам - этика и политика (она же - наука
о государстве). Одним из центральных учений «первой философии» Аристотеля
является учение о четырёх причинах, или первоначалах. В своем труде
«Метафизика» Аристотель раскрыл их следующим образом:
. Материя (греч. ΰλη,
греч.
ὑποκείμενον)
- «то, из чего». Многообразие вещей, существующих объективно; материя вечна,
несотворима и неуничтожима; она не может возникнуть из ничего, увеличиться или
уменьшиться в своём количестве; она инертна и пассивна. Бесформенная материя
представляет собой небытие. Первично оформленная материя выражена в виде пяти
первоэлементов (стихий): воздух, вода, земля, огонь и эфир (небесная
субстанция).
. Форма (греч.
μορφή, греч. тò
τί ἧν εἶναι)
- «то,
что». Сущность, стимул, цель, а также причина становления многообразных вещей
из однообразной материи. Создает формы разнообразных вещей из материи Бог (или
ум-перводвигатель). Аристотель подходит к идее единичного бытия вещи, явления:
оно представляет собою слияние материи и формы.
. Действующая, или производящая причина
(греч. αρχή
της κινήσεως) - «то,
откуда». Характеризует момент времени, с которого начинается существование
вещи. Началом всех начал является Бог. Существует причинная зависимость явления
сущего: есть действующая причина - это энергийная сила, порождающая нечто в
покое универсального взаимодействия явлений сущего, не только материи и формы,
акта и потенции, но и порождающей энергии-причины, имеющей наряду с действующим
началом и целевой смысл.
. Цель, или конечная причина (греч. τέλος
ου ενεκα) - «то, ради
чего». У каждой вещи есть своя частная цель. Высшей целью является Благо.
В трудах Аристотеля ведётся речь об отношении
между четырями стихиями, их развитии, как они воплощаются в явлениях природы и
т.п.
Основные постулаты физики Аристотеля:
1. Естественное
место - каждый элемент тяготеет к своему естественному месту, каким-то образом
расположенному относительно центра Земли, а значит и центра Вселенной.
2. Гравитация/Левитация
- на объекты действует сила, двигающая эти объекты к их естественному месту.
3. Прямолинейное
движение - в ответ на эту силу тело двигается по прямой линии с постоянной
скоростью.
4. Зависимость
скорости от плотности - скорость обратно пропорциональна плотности среды.
5. Невозможность
вакуума - так как скорость движения в вакууме была бы бесконечно большой.
6. Всепроникающий
эфир - каждая точка пространства заполнена материей.
7. Конечная
вселенная - мир конечен, т.е.завершен, следовательно, совершенен; мир ничто не
объемлет, из чего следует, что у мира нет места ("место - первая граница
объемлющего тела").
8. Теория
континуума - между атомами был бы вакуум, таким образом материя не может
состоять из атомов.
9. Эфир
- объекты из надлунного мира сделаны из иной материи, чем земные.
10. Неизменный
и вечный космос - солнце и планеты - совершенные, неизменяемые сферы.
11. Движение
по окружности - планеты совершают совершенное круговое движение.
Все механические движения Аристотель делит на
три вида: круговые, естественные и насильственные.
Круговое движение - это самое совершенное
движение, присущее только небесному миру. Это движение вечно и неизменно, и
причиной его является перводвигатель - бог, живущий за сферой неподвижных
звёзд, где кончается материальная Вселенная. Земные же движения, где всё
несовершенно и имеет начало и конец, бывают естественные и насильственные.
Естественное движение - это движение тяжёлого
тела вниз к центру Мира, к центру Земли, и лёгкого вверх. Это движение тел
происходит само собой, в результате стремления тела занять своё естественное
место. Оно не нуждается в силах.
Все остальные движения на Земле насильственные и
могут происходить только под действием внешних сил (в том числе равномерное и
прямолинейное движение).
Свой основной принцип динамики Аристотель
формулирует так: « Всё, что находится в движении, движется благодаря
воздействию другого».
У Аристотеля мы находим также и соображения,
дающие основание для, количественного определения силы. Его рассуждения
сводятся к следующему: сила пропорциональна произведению скорости тела, к
которому она приложена, на его вес, то есть:
F = P*V
где F-
сила, действующая на тело, P
- вес тела, а V - скорость.
Произведения Аристотеля трактуются неоднозначно:
с одной стороны в его школе развиваются эмпирические идеи и специализация;
однако с другой стороны произведения трактуются в сильно платоновском духе.
1.2 Механика Архимеда
«Дайте мне точку опоры, и я переверну мир»
Архимед.
Архиме́д (Ἀρχιμήδης; 287 до
н.э. - 212 до н.э.)
<#"669106.files/image001.gif">
где 
-
сила, приложенная к материальной точке;
- масса
материальной точки;
- ускорение
материальной точки.
. Действию всегда есть равное и
противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга
между собой равны и направлены в противоположные стороны.
Современная формулировка: Материальные точки
взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу,
направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и
противоположными по направлению:
Законы Ньютона являются основными законами
механики. Из них могут быть выведены уравнения движения механических систем.
Однако не все законы механики можно вывести из законов Ньютона. Например, закон
всемирного тяготения или закон Гука не являются следствиями трёх законов
Ньютона.
Список использованной литературы.
механика
история мысленный эксперимент
2. История
механики http://www.ihst.ru/aspirans/new_progr/fi_meh.htm#_Toc94059866
<http://www.ihst.ru/aspirans/new_progr/fi_meh.htm%23_Toc94059866>
. Свободная
энциклопедия ВикипедиЯ <http://ru.wikipedia.org>
. Д.К.Самин:100
великий ученых.
<http://kovalencko.ucoz.ru/Electron_book_/100-velikih-uchjonyh.pdf>
. Архимед.
Закон Архимеда. Биография Архимеда, Архимедовы спираль и винт.
<http://www.abc-people.com/data/archimed/index.htm>
. Большая
Советская Энциклопедия <http://bse.sci-lib.com/>
. Средневековый
период развития естествознания
<http://studentu-vuza.ru/kontseptsiya-sovremennogo-estestvoznaniya/lektsii/srednevekovyiy-period-razvitiya-estestvoznaniya.html>
. "Книга
о карастуне" Сабита ибн Корры
<http://texnooboz.ru/kniga-o-karastune-sabita-ibn-korry>
. Абд
ар-Рахман ал-Хазини - Биография
<http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Khazini.html>
. Звезда
Аль Бируни <http://umma.org.ua/ru/persons/Zvezda_Al-Biruni/224>
. Оксфордская
и Парижская школы средневековой механики
<http://www.referat.star-info.ru/info_135213>
. Николай
Коперник. Биография. <http://to-name.ru/biography/nikolaj-kopernik.html>
. Рене
Декарт. Биография <http://to-name.ru/biography/rene-dekart.htm>
. Инженер
Леонардо Да Винчи. <http://larece.ru/?p=5797>
. Галилео
Галилей. Этюды о ученых. <http://readitall.ru/science/0003.html>