Hva er mekanikk i fysikkdefinisjon. Mekanikers stilling avhengig av type aktivitet

Mekanikk er vitenskapen om å bevege kropper og samspillet mellom dem under bevegelse. I dette tilfellet rettes oppmerksomheten mot de interaksjonene som et resultat av at bevegelsen endret seg eller deformasjon av kropper skjedde. I denne artikkelen vil vi fortelle deg om hva mekanikk er.

Mekanikk kan være kvante, anvendt (teknisk) og teoretisk.

Hva er kvantemekanikk? Dette er en gren av fysikk som beskriver fysiske fenomener og prosesser hvis handlinger er sammenlignbare med verdien av Plancks konstant.
Hva er teknisk mekanikk? Dette er en vitenskap som avslører driftsprinsippet og strukturen til mekanismer.
Hva er teoretisk mekanikk? Dette er vitenskapen og bevegelsen til kropper og de generelle bevegelseslovene.

Mekanikk studerer bevegelsen til alle slags maskiner og mekanismer, fly og himmellegemer, hav- og atmosfæriske strømmer, plasma oppførsel, deformasjon av kropper, bevegelse av gasser og væsker under naturlige forhold og tekniske systemer, et polariserende eller magnetiserende miljø i elektriske og magnetiske felt, stabiliteten og styrken til tekniske og bygningsmessige strukturer, bevegelsen av luft og blod gjennom karene gjennom luftveiene.

Newtons lov er grunnleggende den brukes til å beskrive bevegelser til kropper med hastigheter som er små sammenlignet med lysets hastighet.

I mekanikk er det følgende seksjoner:

kinematikk (om de geometriske egenskapene til bevegelige kropper uten å ta hensyn til deres masse og virkende krefter);
statikk (om å finne kropper i likevekt ved bruk av ytre påvirkninger);
dynamikk (om bevegelige kropper under påvirkning av kraft).

I mekanikk er det konsepter som gjenspeiler egenskapene til kropper:

materialpunkt (en kropp hvis dimensjoner kan ignoreres);
absolutt stiv kropp (en kropp der avstanden mellom alle punkter er konstant);
kontinuum (et legeme hvis molekylære struktur er neglisjert).

Hvis rotasjonen av kroppen i forhold til massesenteret under betingelsene for problemet under vurdering kan neglisjeres eller den beveger seg translasjonsmessig, likestilles kroppen med et materiell punkt. Hvis vi ikke tar hensyn til deformasjonen av kroppen, bør den betraktes som absolutt indeformerbar. Gasser, væsker og deformerbare legemer kan betraktes som faste medier der partikler kontinuerlig fyller hele volumet av mediet. I dette tilfellet, når man studerer bevegelsen til et medium, brukes apparatet for høyere matematikk, som brukes til kontinuerlige funksjoner. Fra de grunnleggende naturlovene - lovene for bevaring av momentum, energi og masse - følger ligninger som beskriver oppførselen til et kontinuerlig medium. Kontinuummekanikk inneholder en rekke uavhengige seksjoner - aero- og hydrodynamikk, teorien om elastisitet og plastisitet, gassdynamikk og magnetisk hydrodynamikk, dynamikk i atmosfæren og vannoverflaten, fysisk og kjemisk mekanikk av materialer, mekanikk av kompositter, biomekanikk, romhydro. -luftmekanikk.

Nå vet du hva mekanikk er!

Som en del av ethvert utdanningskurs begynner fysikkstudiet med mekanikk. Ikke fra teoretisk, ikke fra anvendt eller beregningsmessig, men fra god gammel klassisk mekanikk. Denne mekanikken kalles også newtonsk mekanikk. Ifølge legenden gikk en vitenskapsmann i hagen og så et eple falle, og det var dette fenomenet som fikk ham til å oppdage loven om universell gravitasjon. Selvfølgelig har loven alltid eksistert, og Newton ga den bare en form som var forståelig for folk, men hans fortjeneste er uvurderlig. I denne artikkelen vil vi ikke beskrive lovene til newtonsk mekanikk så detaljert som mulig, men vi vil skissere grunnleggende, grunnleggende kunnskap, definisjoner og formler som alltid kan spille i hendene dine.

Mekanikk er en gren av fysikk, en vitenskap som studerer bevegelsen til materielle kropper og samspillet mellom dem.

Selve ordet er av gresk opprinnelse og er oversatt som «kunsten å bygge maskiner». Men før vi bygger maskiner, er vi fortsatt som månen, så la oss følge i fotsporene til våre forfedre og studere bevegelsen av steiner kastet i vinkel mot horisonten, og epler som faller på hodet fra en høyde h.

Hvorfor begynner studiet av fysikk med mekanikk? Fordi dette er helt naturlig, burde vi ikke starte med termodynamisk likevekt?!

Mekanikk er en av de eldste vitenskapene, og historisk begynte studiet av fysikk nettopp med grunnlaget for mekanikk. Plassert innenfor rammen av tid og rom kunne folk faktisk ikke begynne med noe annet, uansett hvor mye de ville. Bevegelige kropper er det første vi legger merke til.

Hva er bevegelse?

Mekanisk bevegelse er en endring i posisjonen til legemer i rommet i forhold til hverandre over tid.

Det er etter denne definisjonen vi ganske naturlig kommer til begrepet en referanseramme. Endre posisjonen til kropper i rommet i forhold til hverandre. Stikkord her: i forhold til hverandre . Tross alt beveger en passasjer i en bil seg i forhold til personen som står på siden av veien med en viss hastighet, og er i ro i forhold til naboen i setet ved siden av ham, og beveger seg i en annen hastighet i forhold til passasjeren i bilen som kjører forbi dem.

Det er derfor, for å normalt måle parametrene til bevegelige objekter og ikke bli forvirret, trenger vi referansesystem - stivt sammenkoblet referanselegeme, koordinatsystem og klokke. For eksempel beveger jorden seg rundt solen i en heliosentrisk referanseramme. I hverdagen utfører vi nesten alle våre målinger i et geosentrisk referansesystem knyttet til jorden. Jorden er et referanselegeme i forhold til hvilke biler, fly, mennesker og dyr beveger seg.

Mekanikk, som vitenskap, har sin egen oppgave. Mekanikkens oppgave er å vite posisjonen til en kropp i rommet til enhver tid. Mekanikk bygger med andre ord en matematisk beskrivelse av bevegelse og finner sammenhenger mellom de fysiske størrelsene som kjennetegner den.

For å komme videre trenger vi konseptet " materiell poeng " De sier at fysikk er en eksakt vitenskap, men fysikere vet hvor mange tilnærminger og antakelser som må gjøres for å bli enige om akkurat denne nøyaktigheten. Ingen har noen gang sett et materiell punkt eller luktet en ideell gass, men de eksisterer! De er rett og slett mye lettere å leve med.

Et materialpunkt er en kropp hvis størrelse og form kan neglisjeres i sammenheng med dette problemet.

Seksjoner av klassisk mekanikk

Mekanikk består av flere seksjoner

Kinematikk
Dynamikk
Statikk

Kinematikk fra et fysisk synspunkt studerer den nøyaktig hvordan en kropp beveger seg. Denne delen tar med andre ord for seg de kvantitative egenskapene til bevegelse. Finn hastighet, vei - typiske kinematikkproblemer

Dynamikk løser spørsmålet om hvorfor den beveger seg slik den gjør. Det vil si at den tar hensyn til kreftene som virker på kroppen.

Statikk studerer balansen mellom kropper under påvirkning av krefter, det vil si svarer på spørsmålet: hvorfor faller det ikke i det hele tatt?

Anvendelsesgrenser for klassisk mekanikk.

Klassisk mekanikk hevder ikke lenger å være en vitenskap som forklarer alt (på begynnelsen av forrige århundre var alt helt annerledes), og har en klar ramme for anvendelighet. Generelt gjelder lover for klassisk mekanikk i den verden vi er vant til i størrelse (makroworld). De slutter å virke i tilfellet med partikkelverdenen, når kvantemekanikk erstatter klassisk mekanikk. Klassisk mekanikk er heller ikke aktuelt i tilfeller der bevegelser av kropper skjer med en hastighet nær lysets hastighet. I slike tilfeller blir relativistiske effekter uttalt. Grovt sett, innenfor rammen av kvante- og relativistisk mekanikk – klassisk mekanikk, er dette et spesialtilfelle når kroppens dimensjoner er store og hastigheten er liten. Du kan lære mer om det fra artikkelen vår.

Generelt sett forsvinner ikke kvanteeffekter og relativistiske effekter også under den vanlige bevegelsen til makroskopiske legemer med en hastighet som er mye lavere enn lysets hastighet. En annen ting er at effekten av disse effektene er så liten at den ikke går utover de mest nøyaktige målingene. Klassisk mekanikk vil dermed aldri miste sin grunnleggende betydning.

Vi vil fortsette å studere det fysiske grunnlaget for mekanikk i fremtidige artikler. For en bedre forståelse av mekanikken kan du alltid henvende deg til dem, som individuelt vil kaste lys over den mørke flekken til den vanskeligste oppgaven.

Mekanikk er en av seksjonene fysikere. Under mekanikk forstår vanligvis klassisk mekanikk. Mekanikk er en vitenskap som studerer bevegelsen til kropper og interaksjonene som oppstår mellom dem.

Spesielt inntar hver kropp til enhver tid en viss posisjon i rommet i forhold til andre kropper. Hvis en kropp over tid endrer sin posisjon i rommet, sies det at kroppen beveger seg og utfører mekaniske bevegelser.

Mekanisk bevegelse kalles en endring i den relative posisjonen til legemer i rommet over tid.

Mekanikkens hovedoppgave- bestemmelse av kroppsposisjon til enhver tid. For å gjøre dette, må du kort og nøyaktig indikere hvordan en kropp beveger seg, hvordan dens posisjon endres over tid under en bestemt bevegelse. Finn med andre ord en matematisk beskrivelse av bevegelsen, dvs. etablere sammenhenger mellom størrelsene som karakteriserer mekanisk bevegelse.

Når du studerer bevegelsen til materielle kropper, begreper som:

materiell poeng- et legeme hvis dimensjoner under gitte bevegelsesforhold kan neglisjeres. Dette konseptet brukes i translasjonsbevegelser, eller når i bevegelsen som studeres kan rotasjonen av kroppen rundt massesenteret neglisjeres,
helt stiv kropp- en kropp hvis avstand mellom to punkter ikke endres. Konseptet brukes når deformasjonen av kroppen kan neglisjeres.
kontinuerlig variabelt miljø- konseptet er anvendelig når kroppens molekylære struktur kan neglisjeres. Brukes til å studere bevegelse av væsker, gasser og deformerbare faste stoffer.

Klassisk mekanikk basert på Galileos relativitetsprinsipp og Newtons lover. Derfor kalles det også - Newtonsk mekanikk .

Mekanikk studerer bevegelsen til materielle kropper, interaksjoner mellom materielle kropper, de generelle lovene for endringer i kroppens posisjoner over tid, samt årsakene til disse endringene.

Mekanikkens generelle lover innebærer at de er gyldige når man studerer bevegelsen og interaksjonen til alle materielle kropper (unntatt elementærpartikler) fra mikroskopiske størrelser til astronomiske objekter.

Mekanikk inkluderer følgende seksjoner:

kinematikk(studerer den geometriske egenskapen til bevegelse av kropper uten årsakene som forårsaket denne bevegelsen),
dynamikk(studerer bevegelsen til kropper under hensyntagen til årsakene som forårsaket denne bevegelsen),
statikk(studerer balansen mellom kropper under påvirkning av krefter).

Det skal bemerkes at dette ikke er alle delene som inngår i mekanikk, men dette er hoveddelene som studeres i skolepensum. I tillegg til avsnittene nevnt ovenfor er det en rekke avsnitt som både har selvstendig betydning og er nært knyttet til hverandre og til de angitte avsnittene.

For eksempel:

kontinuummekanikk (inkluderer hydrodynamikk, aerodynamikk, gassdynamikk, elastisitetsteori, plastisitetsteori);
kvantemekanikk;
mekanikk av maskiner og mekanismer;
teori om svingninger;
mekanikk av masse variabel;
virkningsteori;
og så videre.

Utseendet til ytterligere seksjoner er assosiert både med å gå utover grensene for anvendeligheten til klassisk mekanikk (kvantemekanikk) og med en detaljert studie av fenomenene som oppstår under samspillet mellom kropper (for eksempel teorien om elastisitet, teorien om påvirkning ).

Men til tross for dette mister ikke klassisk mekanikk sin betydning. Det er tilstrekkelig å beskrive et bredt spekter av observerbare fenomener uten å måtte ty til spesielle teorier. På den annen side er det lett å forstå og skaper grunnlag for andre teorier.

"Tenk på fordelene som gode eksempler gir oss, og du vil finne at minnet om flotte mennesker ikke er mindre nyttig enn deres tilstedeværelse."

Mekanikk er en av de mest eldgammel Sci. Den oppsto og utviklet seg under påvirkning forespørsler om offentlig praksis, og også takket være abstrakt aktivitet av menneskelig tenkning. Selv i forhistorisk tid skapte folk bygninger og observerte bevegelsen til forskjellige kropper. Mange lover for mekanisk bevegelse og likevekt av materielle legemer lært av menneskeheten gjennom gjentatte repetisjoner, rent eksperimentelt. Dette sosiohistorisk erfaring, gått i arv fra generasjon til generasjon, og var den ene kildematerialet om analysen av hvilken mekanikk som vitenskap utviklet seg. Fremveksten og utviklingen av mekanikk var nært knyttet til produksjon, Med behov menneskelig samfunn. «På et visst stadium i utviklingen av landbruket», skriver Engels, «og i visse land (heve vann for vanning i Egypt), og spesielt med fremveksten av byer, store bygninger og utviklingen av håndverk, Mekanikk. Snart blir det også nødvendig for skipsfart og militære anliggender.»

Først manuskripter og vitenskapelige rapporter innen mekanikk som har overlevd til i dag tilhører gamle forskere fra Egypt og Hellas. De eldste papyriene og bøkene, der studier av noen av de enkleste mekanikkens problemer er bevart, relaterer seg hovedsakelig til forskjellige problemer statikk, dvs. læren om balanse. Først av alt, her må vi nevne verkene til den fremragende filosofen i antikkens Hellas (384-322 f.Kr.), som introduserte navnet Mekanikk for et bredt område av menneskelig kunnskap der de enkleste bevegelsene til materielle kropper observert i naturen og skapt av mennesket under hans aktiviteter studeres.

Aristoteles født i den greske kolonien Stagira i Thrakia. Faren hans var lege for den makedonske kongen. I 367 bosatte Aristoteles seg i Athen, hvor han fikk en filosofisk utdannelse ved akademiet til den berømte idealistiske filosofen i Hellas. Platon. I 343 tok Aristoteles over lærer av Alexander den store(Alexander den store sa: "Jeg ærer Aristoteles på lik linje med min far, siden hvis jeg skylder livet mitt til min far, så skylder jeg alt til Aristoteles som gir det verdi."), senere en berømt sjef for den antikke verden . Sin egen filosofiske skole, kalt skolen Peripatetics, Aristoteles grunnlagt i 335 i Athen. Noen av Aristoteles' filosofiske posisjoner har ikke mistet sin betydning den dag i dag. F. Engels skrev; "De gamle greske filosofene ble alle født spontane dialektikere, og Aristoteles, det mest universelle hodet blant dem, hadde allerede utforsket alle de essensielle formene for dialektisk tenkning." Men innen mekanikk var disse brede universelle lovene for menneskelig tenkning ikke fruktbart reflektert i verkene til Aristoteles.

Arkimedes eier et stort antall tekniske oppfinnelser, inkludert de enkleste vannløftende maskin (Arkimedeskrue), som fant søknad i Egypt for drenering av kulturland oversvømmet med vann. Han viste seg selv og hvordan militæringeniør mens han forsvarte hjembyen Syracuse (Sicilia). Arkimedes forsto kraften og den store betydningen for menneskeheten av nøyaktig og systematisk vitenskapelig forskning, og han er kreditert med de stolte ordene: " Gi meg et sted å stå på, så skal jeg flytte jorden."

Arkimedes døde av sverdet til en romersk soldat under massakren utført av romerne under erobringen av Syracuse. Legenden sier at Arkimedes, fordypet i å undersøke geometriske figurer, sa til en soldat som kom bort til ham: «Ikke rør tegningene mine.» Soldaten, som i disse ordene så en fornærmelse mot makten til seierherrene, kuttet hodet av ham, og Archimedes blod farget hans vitenskapelige arbeid.

Kjent eldgammel astronom Ptolemaios(2. århundre e.Kr. - det er informasjon om at Ptolemaios (Claudius Ptolemaeus) bodde og arbeidet i Alexandria fra 127 til 141 eller 151. I følge arabiske legender døde han i en alder av 78.) i sitt arbeid " Den store matematiske konstruksjonen av astronomi i 13 bøker"utviklet et geosentrisk system av verden, der de synlige bevegelsene til himmelhvelvingen og planetene ble forklart under antagelsen om at jorden er ubevegelig og ligger i sentrum av universet. Hele himmelhvelvingen gjør en fullstendig revolusjon rundt jorden på 24 timer, og stjernene deltar bare i daglig bevegelse, og holder deres relative posisjon uendret; planeter beveger seg i tillegg i forhold til himmelsfæren, og endrer sin posisjon i forhold til stjernene. Lovene for planetenes tilsynelatende bevegelser ble etablert av Ptolemaios i en slik grad at det ble mulig å forhåndsberegne deres posisjoner i forhold til sfæren til fiksstjernene.

Teorien om universets struktur skapt av Ptolemaios var imidlertid feil; det førte til uvanlig komplekse og kunstige mønstre av planetarisk bevegelse og kunne i noen tilfeller ikke fullt ut forklare deres tilsynelatende bevegelser i forhold til stjernene. Spesielt store avvik mellom beregninger og observasjoner ble oppnådd ved å forutsi sol- og måneformørkelser gjort mange år i forveien.

Ptolemaios holdt seg ikke strengt til Aristoteles' metodikk og utførte systematiske eksperimenter på lysbrytning. Fysiologisk-optiske observasjoner Ptolemaios har ikke mistet interessen den dag i dag. Brytningsvinklene for lys han fant når han gikk fra luft til vann, fra luft til glass og fra vann til glass var veldig nøyaktig for sin tid. Ptolemaios kom bemerkelsesverdig sammen i seg selv en streng matematiker og en ivrig eksperimenter.

I løpet av middelalderen, utviklingen av alle vitenskaper, så vel som mekanikk, sterkt bremset ned. I løpet av disse årene ble dessuten de mest verdifulle monumentene for vitenskap, teknologi og kunst fra de gamle ødelagt og ødelagt. Religiøse fanatikere utslettet alle gevinstene ved vitenskap og kultur fra jordens overflate. De fleste forskere i denne perioden holdt seg blindt til Aristoteles' skolastiske metode innen mekanikk, og vurderte alle bestemmelsene i denne forskerens verk for å være ubetinget korrekte. Ptolemaios sitt geosentriske verdenssystem ble kanonisert. Motsetninger mot dette verdenssystemet og de grunnleggende prinsippene i Aristoteles' filosofi ble ansett som et brudd på grunnlaget for Den hellige skrift, og forskere som bestemte seg for å gjøre dette ble erklært kjettere. "Popovshchina drepte de levende i Aristoteles og foreviget de døde," skrev Lenin. Død, meningsløs skolastikk fylte sidene i mange avhandlinger. Absurde problemer ble stilt, og nøyaktig kunnskap ble forfulgt og visnet. Et stort antall arbeider om mekanikk i middelalderen ble viet til å finne " perpetuum mobile", dvs. evighetsmaskin, som opererer uten å motta energi utenfra. Disse verkene bidro for det meste lite til utviklingen av mekanikk (middelalderens ideologi ble godt uttrykt av Mohammed, og sa: "Hvis vitenskaper lærer det som er skrevet i Koranen, er de unødvendige; hvis de lærer noe annet , de er gudløse og kriminelle"). "Den kristne middelalderen overlot ingenting til vitenskapen," sier F. Engels i "Dialectics of Nature."

Den intensive utviklingen av mekanikk begynte i Renessanse fra begynnelsen av 1400-tallet i Italia, og deretter i andre land. I løpet av denne epoken ble spesielt store fremskritt i utviklingen av mekanikk oppnådd takket være arbeidet (1452-1519), (1473-1543) og Galilea (1564-1642).

Berømt italiensk kunstner, matematiker, mekaniker og ingeniør, Leonardo da Vinci engasjert i forskning på teorien om mekanismer (han bygde en elliptisk dreiebenk), studerte friksjon i maskiner, studerte bevegelsen av vann i rør og bevegelsen av kropper på et skråplan. Han var den første som anerkjente den ekstreme betydningen av det nye begrepet mekanikk - kraftmomentet i forhold til et punkt. Ved å studere balansen av krefter som virker på blokken, fastslo han at rollen til kraftarmen spilles av lengden på perpendikulæren senket fra det faste punktet på blokken til retningen til tauet som bærer lasten. Likevekt av blokken er bare mulig hvis produktene av krefter og lengdene til de tilsvarende perpendikulære er like; med andre ord, likevekten til blokken er bare mulig under forutsetning av at summen av de statiske kreftmomentene i forhold til vektpunktet til blokken er lik null.

En revolusjonær revolusjon i synet på universets struktur ble utført av en polsk vitenskapsmann som, som billedlig skrevet på monumentet hans i Warszawa, "stoppet solen og beveget jorden." Ny, verdens heliosentriske system forklarte bevegelsen til planetene ut fra det faktum at Solen er et fast senter som alle planetene beveger seg i sirkler rundt. Her er de originale ordene til Kopernikus, hentet fra hans udødelige verk: «Det som fremstår for oss som solens bevegelse, kommer ikke fra dens bevegelse, men fra jordens bevegelse og dens sfære, som vi kretser rundt solen med. , som enhver annen planet. Så jorden har mer enn én bevegelse. De tilsynelatende enkle og retrograde bevegelsene til planetene oppstår ikke på grunn av deres bevegelse, men på grunn av jordens bevegelse. Dermed er jordens bevegelse alene tilstrekkelig til å forklare så mange synlige ulikheter på himmelen.»

I arbeidet til Copernicus ble hovedtrekket i planetenes bevegelse avslørt og beregninger relatert til spådommene om sol- og måneformørkelser ble gitt. Forklaringer av de tilbakevendende tilsynelatende bevegelsene til Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn i forhold til sfæren til fiksstjernene har fått klarhet, distinkthet og enkelhet. Copernicus forsto tydelig kinematikken til den relative bevegelsen til kropper i rommet. Han skriver: «Enhver oppfattet endring av posisjon skjer som et resultat av bevegelsen til enten objektet som observeres, eller observatøren, eller som et resultat av bevegelsen til begge, hvis de selvfølgelig er forskjellige fra hverandre; for når det observerte objektet og observatøren beveger seg på samme måte og i samme retning, blir ingen bevegelse lagt merke til mellom det observerte objektet og observatøren."

Virkelig vitenskapelig Copernicus 'teori gjorde det mulig å oppnå en rekke viktige praktiske resultater: øke nøyaktigheten av astronomiske tabeller, reformere kalenderen (introdusere en ny stil) og strengere bestemme lengden på året.

Verk av den strålende italienske vitenskapsmannen Galilea var grunnleggende for utviklingen høyttalere.
Dynamikk som vitenskap ble grunnlagt av Galileo, som oppdaget mange svært viktige egenskaper ved jevnt akselererte og jevnt retarderte bevegelser. Grunnlaget for denne nye vitenskapen ble fremsatt av Galileo i en bok med tittelen Discourses and Mathematical Proofs Concerning Two New Branches of Science Relating to Mechanics and Local Motion. I kapittel III, om dynamikk, skriver Galileo: «Vi skaper en ny vitenskap, hvis emne er ekstremt gammelt. Det er ingenting i naturen som er eldre enn bevegelse, men veldig lite vesentlig er skrevet om det av filosofer. Derfor har jeg gjentatte ganger studert eksperimentelt dens funksjoner, som fullt ut fortjener det, men til nå enten ukjente eller uprøvde. For eksempel sier de at den naturlige bevegelsen til en fallende kropp er akselerert bevegelse. Men i hvilken grad akselerasjonen øker er ennå ikke indikert; Så vidt jeg vet, har ingen ennå bevist at mellomrommene som et fallende legeme gjennomgår i like tidsrom er relatert til hverandre som påfølgende oddetall. Det ble også lagt merke til at kastede kropper eller prosjektiler beskriver en viss buet linje, men ingen indikerte at denne linjen er en parabel."

Galileo Galilei (1564–1642)

Før Galileo ble krefter som virket på kropper vanligvis betraktet i en tilstand av likevekt, og virkningen av krefter ble kun målt ved statiske metoder (spak, skalaer). Galileo påpekte at kraft er årsaken til endringer i hastighet, og dermed etablert dynamisk metode sammenligning av krefter. Galileos forskning innen mekanikk er viktig ikke bare for resultatene han var i stand til å oppnå, men også for hans konsekvente introduksjon til mekanikk eksperimentell metode for bevegelsesforskning.

For eksempel ble loven om isokronisme av pendelsvingninger ved små avbøyningsvinkler og bevegelsesloven til et punkt langs et skråplan studert av Galileo gjennom nøye iscenesatte eksperimenter.

Takket være arbeidet til Galileo er utviklingen av mekanikk godt forbundet med behovene teknologi, Og vitenskapelig eksperiment systematisk introdusert som fruktbart forskningsmetode fenomener med mekanisk bevegelse. Galileo sier direkte i samtalene sine at observasjoner av arbeidet til de "første" mesterne i det venetianske arsenalet og samtaler med dem hjalp ham med å forstå "årsakene til fenomener som ikke bare var fantastiske, men som også virket helt utrolige i begynnelsen." Mange av bestemmelsene i Aristoteles' mekanikk ble avklart av Galileo (som loven om tilføyelse av bevegelser) eller veldig smart tilbakevist av rent logisk resonnement (gjendrivelse ved å utføre eksperimenter ble ansett som utilstrekkelig på den tiden). Vi presenterer her Galileos bevis for å karakterisere stilen, tilbakevise Aristoteles posisjon at tunge kropper på jordens overflate faller raskere, og lette - langsommere. Begrunnelsen er gitt i form av en samtale mellom en tilhenger av Galileo (Salviati) og Aristoteles (Simplicio):

« Salviati: ... Uten ytterligere eksperimenter, gjennom et kort, men overbevisende resonnement, kan vi tydelig vise uriktigheten i utsagnet om at tyngre kropper beveger seg raskere enn lettere, som betyr kropper av samme substans, dvs. de som Aristoteles snakker om . Faktisk, fortell meg, Senor Simplicio, anerkjenner du at hvert fallende legeme har en viss hastighet iboende i seg fra naturens side, som bare kan økes eller reduseres ved å introdusere en ny kraft eller hindring?
Enkelt: Jeg er ikke i tvil om at den samme kroppen i samme miljø har en konstant hastighet bestemt av naturen, som ikke kan øke utenom ved påføring av en ny kraft, eller avta bortsett fra en hindring som bremser bevegelsen.
Salviati: Således, hvis vi har to fallende kropper, hvis naturlige hastigheter er forskjellige, og vi kobler den som beveger seg raskere med den som beveger seg langsommere, så er det klart at bevegelsen til kroppen som faller raskere vil bli noe forsinket, og bevegelse av den andre vil bli noe akselerert. Har du noen innvendinger mot denne situasjonen?
Enkelt: Jeg tror dette er ganske riktig.
Salviati: Men hvis dette er slik, og hvis det samtidig er sant at den store steinen beveger seg, for eksempel, med en hastighet på åtte alen, mens den andre, mindre beveger seg med en hastighet på fire alen, så kobler dem sammen , må vi oppnå en hastighet mindre enn åtte albuer; imidlertid danner to steiner sammenføyd en kropp som er større enn den opprinnelige, som hadde en hastighet på åtte alen; derfor viser det seg at den tyngre kroppen beveger seg med lavere hastighet enn den lettere, og dette er i strid med din antagelse. Du ser nå hvordan jeg ut fra påstanden om at tyngre kropper beveger seg med større hastighet enn lettere, kunne trekke konklusjonen at tyngre kropper beveger seg mindre raskt."

Fenomenene med jevnt akselerert fall av en kropp på jorden ble observert av mange forskere før Galileo, men ingen av dem var i stand til å oppdage de sanne årsakene og riktige lover som forklarer disse dagligdagse fenomenene. Lagrange bemerker i denne forbindelse at "det tok et ekstraordinært geni å oppdage naturlovene i slike fenomener som alltid var foran øynene, men forklaringen som likevel alltid unngikk forskningen til filosofer."

Så, Galileo var grunnleggeren av moderne dynamikk. Galileo forsto tydelig treghetslovene og kreftenes uavhengige handling i deres moderne form.

Galileo var en fremragende observasjonsastronom og en ivrig tilhenger av det heliosentriske verdensbildet. Etter å ha forbedret teleskopet radikalt, oppdaget Galileo fasene til Venus, satellittene til Jupiter og flekker på solen. Han førte en vedvarende, konsekvent materialistisk kamp mot skolastikken til Aristoteles, det falleferdige systemet til Ptolemaios og den katolske kirkes antivitenskapelige kanoner. Galileo er en av vitenskapens store menn, "som visste hvordan de skulle ødelegge det gamle og skape det nye, til tross for alle hindringer, til tross for alt."
Arbeidet til Galileo ble videreført og utviklet (1629-1695), som utviklet seg teori om svingninger av en fysisk pendel og installert handlingslover for sentrifugalkrefter. Huygens utvidet teorien om akselererte og retarderte bevegelser av ett punkt (translasjonsbevegelsen til et legeme) til tilfellet med et mekanisk system av punkter. Dette var et betydelig fremskritt, da det gjorde det mulig å studere rotasjonsbevegelsene til en stiv kropp. Huygens introduserte i mekanikken begrepet kroppens treghetsmoment i forhold til aksen og definerte den såkalte " svingsenter" fysisk pendel. Da Huygens bestemte svingesenteret til en fysisk pendel, gikk Huygens ut fra prinsippet om at «et system av tunge legemer som beveger seg under påvirkning av tyngdekraften, kan ikke bevege seg slik at legemenes felles tyngdepunkt stiger over sin utgangsposisjon». Huygens viste seg også som en oppfinner. Han skapte utformingen av pendelklokker, oppfant balanseringsregulatoren til lommeur, bygde de beste astronomiske rørene på den tiden og var den første som tydelig så ringen til planeten Saturn.

Det er ingen HTML-versjon av verket ennå.

Lignende dokumenter

Mekanikkens fag og oppgaver er en gren av fysikken som studerer den enkleste formen for bevegelse av materie. Mekanisk bevegelse er en endring over tid i posisjonen til en kropp i rommet i forhold til andre kropper. Grunnleggende lover for klassisk mekanikk oppdaget av Newton.

presentasjon, lagt til 04.08.2012

Teoretisk mekanikk (statikk, kinematikk, dynamikk). Eksponering av de grunnleggende lovene for mekanisk bevegelse og interaksjon av materielle legemer. Betingelser for deres likevekt, generelle geometriske egenskaper ved bevegelse og bevegelseslover for kropper under påvirkning av krefter.

forelesningskurs, lagt til 12.06.2010

Definisjon av grunnleggende fysiske termer: kinematikk, mekanisk bevegelse og dens bane, punkt- og referansesystem, bane, translasjonsbevegelse og materialpunkt. Formler som karakteriserer jevn og rettlinjet jevnt akselerert bevegelse.

presentasjon, lagt til 20.01.2012

Aksiomer for statikk. Momenter av et kraftsystem om et punkt og en akse. Clutch og glidefriksjon. Fag for kinematikk. Metoder for å spesifisere bevegelsen til et punkt. Normal og tangentiell akselerasjon. Translasjons- og rotasjonsbevegelse av kroppen. Øyeblikkelig hastighetssenter.

jukseark, lagt til 12.02.2014

Gjennomgang av deler av klassisk mekanikk. Kinematiske bevegelsesligninger for et materiell punkt. Projeksjon av hastighetsvektoren på koordinataksene. Normal og tangentiell akselerasjon. Kinematikk til en stiv kropp. Translasjons- og rotasjonsbevegelse av en stiv kropp.

presentasjon, lagt til 13.02.2016

Relativitet av bevegelse, dens postulater. Referansesystemer, deres typer. Konsept og eksempler på et materiell poeng. Numerisk verdi av vektoren (modul). Punktprodukt av vektorer. Bane og vei. Øyeblikkelig hastighet, dens komponenter. Rundkjøring sirkulasjon.

presentasjon, lagt til 29.09.2013

Studie av de grunnleggende problemene med stiv kroppsdynamikk: fri bevegelse og rotasjon rundt en akse og et fast punkt. Eulers ligning og fremgangsmåten for å beregne vinkelmomentum. Kinematikk og betingelser for sammenfall av dynamiske og statiske bevegelsesreaksjoner.

foredrag, lagt til 30.07.2013

Mekanikk, dens seksjoner og abstraksjoner brukt i studiet av bevegelser. Kinematikk, dynamikk i translasjonsbevegelse. Mekanisk energi. Grunnleggende begreper i fluidmekanikk, kontinuitetsligning. Molekylær fysikk. Termodynamikkens lover og prosesser.

presentasjon, lagt til 24.09.2013

Utledning av formelen for normal og tangentiell akselerasjon under bevegelse av et materialpunkt og en stiv kropp. Kinematiske og dynamiske egenskaper ved rotasjonsbevegelse. Loven om bevaring av momentum og vinkelmomentum. Bevegelse i sentralfeltet.

abstrakt, lagt til 30.10.2014

Hva menes med relativitet i bevegelse i fysikk. Konseptet med et referansesystem som en kombinasjon av et referanselegeme, et koordinatsystem og et tidsreferansesystem knyttet til kroppen i forhold til bevegelsen som studeres. Referansesystemet for bevegelse av himmellegemer.