Механика Скачать
презентацию
<<  Силы тела Разделы механики  >>
Механика античности
Механика античности
Архимед
Архимед
Архимед
Архимед
Леонардо да винчи – рисунки гения
Леонардо да винчи – рисунки гения
Рисунки, опередившие эпоху
Рисунки, опередившие эпоху
Развитие механики
Развитие механики
Галилео Галилей
Галилео Галилей
Опыты Галилея
Опыты Галилея
Галилей использовал наклонную плоскость с гладкой канавкой посередине,
Галилей использовал наклонную плоскость с гладкой канавкой посередине,
Открытия Рене Декарта
Открытия Рене Декарта
Исаак Ньютон (1643–1727) основатель классической механики
Исаак Ньютон (1643–1727) основатель классической механики
Развитие механики в xviii веке
Развитие механики в xviii веке
Динамика Эйлера (1707-1783)
Динамика Эйлера (1707-1783)
Открытия Ломоносова
Открытия Ломоносова
М.В.Остроградский (1801-1861)
М.В.Остроградский (1801-1861)
Открытия Кирхгофа (1824-1887)
Открытия Кирхгофа (1824-1887)
Открытия Кирхгофа (1824-1887)
Открытия Кирхгофа (1824-1887)
Эксперимент Жана-Бернара Фуко (1819-1868)
Эксперимент Жана-Бернара Фуко (1819-1868)
Колебания маятника Фуко зависит от того, как они были возбуждены
Колебания маятника Фуко зависит от того, как они были возбуждены
Колебания маятника Фуко зависит от того, как они были возбуждены
Колебания маятника Фуко зависит от того, как они были возбуждены
Развитие механики
Развитие механики
Н.Е.Жуковский (1847-1921)
Н.Е.Жуковский (1847-1921)
А.Н.Крылов (1863-1945)
А.Н.Крылов (1863-1945)
С.А.Чаплыгин (1869-1842)
С.А.Чаплыгин (1869-1842)
Н.Д.Папалекси (1880-1947)
Н.Д.Папалекси (1880-1947)
Л.И.Мандельштам (1879-1944)
Л.И.Мандельштам (1879-1944)
Фото из презентации «Развитие механики» к уроку физики на тему «Механика»

Автор: УТЕЯ. Чтобы познакомиться с фотографией в полном размере, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все фотографии на уроке физики, скачайте бесплатно презентацию «Развитие механики» со всеми фотографиями в zip-архиве размером 427 КБ.

Скачать презентацию

Развитие механики

содержание презентации «Развитие механики»
Сл Текст Эф Сл Текст Эф
1Эволюция механики. Развитие механики с эпохи2 31исчислению, где им разработаны основные понятия и5
Просвещения до начала Нового времени. методы, математическому анализу, теории чисел, алгебре,
2Предисловие… История механики, так же как и у2 дифференциальным уравнениям. В трактате «Аналитическая
ДРУГИХ наук, неразрывно связана с историей развития механика» (1788) в основу статики положил принцип
общества, с общей историей развития его возможных перемещений, в основу динамики — сочетание
производительных сил. И у каждой эпохи развития этого принципа с принципом Д'Аламбера (принцип
человечества, от древнего мира и вплоть до новейшего Д'Аламбера — Лагранжа), придал уравнениям движения
времени, стояли собственные проблемы науки и формулу, названную его именем. Уравнение Лагранжа
собственные пути их разрешения. используется в гидродинамике и общей механике. Его
3Возникновение механики. Механика не возникла3 сочинения по математике, астрономии и механике
спонтанно. Это результат трудов и открытий, составляют 14 томов.
совершенствования технологий и строительства. Основные 32Формула конечных приращений Лагранжа. Формула3
законы современной механики родились в результате опыта дифференциального исчисления; дает связь между
поколений, начиная с появления орудий труда и первых приращением функции f( х) и значениями ее производной:
построек. Родиной первой механики по праву считают f( b)-f( a)=( b- a)f'( c).
древнюю Грецию, где огромными темпами развивались 33Итоги развития механики в XVIII веке. Аналитическая6
точные науки и строительство. Именно здесь впервые механика” Лагранжа подвела итог достижениям
зародился важнейший раздел механики – статика. Этот теоретической механики XVIII в. и определила следующие
раздел развивался в тесной связи со строительным главные направления ее развития: 1) расширение понятия
искусством античного мира. связей и обобщение основных уравнений динамики
4Механика античности. Основное понятие механики–4 несвободной системы для новых видов связей; 2)
понятие силы – появившееся впервые в античном мире, формулировка вариационных принципов динамики и принципа
вначале тесно связывалось с мускульным усилием, сохранения механической энергии; 3) разработка методов
вызванным давлением предмета на руку. Примерно к началу интегрирования уравнений динамики.
IV в. до н. э. Греции уже были известны простейшие 34Основные открытия в механике XIX и начала XX вв. В5
законы сложения и уравновешивания сил, приложенных к середине XIX в. был сформулирован принцип сохранения
одной точке вдоль одной и той же прямой. Особый интерес энергии: для любой физической системы можно определить
привлекала задача о рычаге. Теория рычага была создана величину, называемую энергией и равную сумме
великим ученым древности Архимедом (III в. до н. э.) и кинетической, потенциальной, электрической и других
изложена в сочинении “О рычагах”. энергий и теплоты, значение которой остается постоянным
5Архимед. АРХИМЕД ( (около 287 до н.э. — 212 до4 независимо от того, какие изменения происходят в
н.э.), древнегреческий ученый, математик и механик, системе Значительно ускорившийся к началу XIX в.
основоположник теоретической механики и гидростатики. процесс создания новых машин и стремление к дальнейшему
Разработал предвосхитившие интегральное исчисление их усовершенствованию вызвали в первой четверти века
методы нахождения площадей, поверхностей и объемов появление прикладной, или технической, механики В
различных фигур и тел. В основополагающих трудах по середине XVIII в. возникли, и в XIX в. получили
статике и гидростатике (закон Архимеда) дал образцы развитие новые общие принципы динамики – вариационные
применения математики в естествознании и технике. принципы. В XIX и начале XIX вв. были заложены основы
Архимеду принадлежит множество технических изобретений двух важных разделов гидродинамики: динамики вязкой
(архимедов винт, определение состава сплавов жидкости и газовой динамики.
взвешиванием в воде, системы для поднятия больших 35Основные проблемы механики XIX-XX века. Крупнейшими2
тяжестей, военные метательные машины), завоевавших ему проблемами динамики, постановка и решение которых
необычайную популярность среди современников. Им относятся, главным образом, к XIX в., являются:
впервые был введен закон о погруженном в жидкость теле, движение тяжелого твердого тела, теория упругости,
который сейчас известен каждому школьнику.(рис.справа, равновесия и движения, а также тесно связанная с этой
где F-выталкивающая сила, а P-сила тяжести). теорией задача о колебаниях материальной системы.
6Механика в эпоху возрождения. С развитием ремесел,4 36М.В.Остроградский (1801-1861). Российский математик4
торговли, мореплавания и военного дела и связанного с и механик, академик Петербургской АН
ними накопления новых знаний, в XIV и XV вв. – в эпоху (1830),Остроградский сформулировал общий вариационный
Возрождения – начинается расцвет наук и искусств. принцип для неконсервативных систем. Труды по
Крупным событием, революционизировавшим человеческое математическому анализу, математической физике,
мировоззрение, явилось создание великим польским аналитической и небесной механике, гидромеханике,
астрономом Николаем Коперником (1473 – 1543)учения о теории упругости, баллистике.
гелиоцентрической системе мира, в которой шарообразная 37Открытия Остроградского в области механики. Он5
Земля занимает центральное неподвижное положение, а первый рассмотрел связи, зависящие от времени, ввел
вокруг нее по своим круговым орбитам движутся небесные новое понятие о неудерживающих связях, т. е. связях,
тела: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, выражающихся аналитически при помощи неравенств, и
Сатурн. Кинематические и динамические исследования обобщил на случай такого рода связей принцип возможных
эпохи Возрождения были обращены, главным образом, на перемещений и общее уравнение динамики. Остроградскому
уточнение представлений о неравномерном и криволинейном принадлежит также приоритет в рассмотрении
движении точки. До этого времени общепринятыми были не дифференциальных связей, накладывающих ограничения на
соответствующие действительности динамические воззрения скорости точек системы; аналитически такие связи
Аристотеля, изложенные в его “Проблемах механики”. выражаются при помощи неинтегрируемых дифференциальных
7Леонардо да винчи – рисунки гения. Леонардо да3 равенств или неравенств. Предложил приложение к
Винчи (1452-1519) титан Возрождения, ученый и принципу Д’Аламбера, к системам подверженным действию
живописец, внесший огромный вклад в технику, мгновенных и импульсных сил, возникающих при действии
естественные и точные науки. Особое внимание Леонардо на систему ударов.
уделял механике, называя ее «раем математических наук» 38Открытия Кирхгофа (1824-1887). Один из создателей4
и видя в ней ключ к тайнам мироздания; он попытался спектрального анализа, Густав Кирхгоф стал автором
определить коэффициенты трения скольжения, изучал метода расчета токов в разветвленных электрических
сопротивление материалов, увлеченно занимался цепях, был одним из крупнейших физиков и педагогов
гидравликой. Многочисленные гидротехнические конца 19 века. Член Берлинской АН (1874),
эксперименты получили выражение в новаторских проектах член-корреспондент Петербургской АН (1862). Кирхгофом
каналов и ирригационных систем. Страсть к моделированию были предложены основы теории движения твердого тела в
приводила Леонардо к поразительным техническим идеальной жидкости в 1869 году. Кроме механических
предвидениям, намного опережавшим эпоху: таковы открытий, он сформулировал один из важнейших законов о
наброски проектов металлургических печей и прокатных тепловом излучении и ввел понятие абсолютной черной
станов, ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих дыры (рисунок справа).Его «Лекции по математической
и прочих машин, подводной лодки и танка, а также физике» сыграли большую роль в развитии теоретической
разработанные после тщательного изучения полета птиц физики.
конструкции летальных аппаратов и парашюта. 39Эксперимент Жана-Бернара Фуко (1819-1868).4
8Рисунки, опередившие эпоху. Рисунки и чертежи2 Эксперимент Жана-Бернара-Леона Фуко, проведённый в 1851
Леонардо – результат его многочисленных исследований в году. Французский физик экспериментально доказал
анатомии и механике. Зарисовки «вечного двигателя», вращение Земли вокруг оси с помощью 67-метрового
плечо силы под видом «потенциального рычага», маятника, подвешенного к вершине купола парижского
механические птицы….все то, что во времена да Винчи Пантеона. Подобный маятник до недавнего времени можно
считалось непостижимым, теперь реальность. Ученый было увидеть в Петербурге в Исаакиевском соборе.
смотрел далеко вперед и его открытия в технике и 40Колебания маятника Фуко зависит от того, как они5
механике до сих пор считаются феноменальными. были возбуждены. Если маятник отклонить на максимальный
92 угол, а затем отпустить его без начальной скорости , то
10Галилео Галилей. ГАЛИЛЕЙ Галилео (1564-1642),3 маятник будет колебаться, как изображено на верхней
итальянский ученый, один из основателей точного анимации. Скорость движения маятника в положении
естествознания. Боролся против схоластики, считал максимального отклонения будет равна нулю Несколько
основой познания опыт. Заложил основы современной иной характер траектории получится, если маятник
механики: выдвинул идею об относительности движения, приводится в движение коротким толчком из положения
установил законы инерции, свободного падения и движения равновесия. Этому случаю соответствует нижняя анимация.
тел по наклонной плоскости, сложения движений; открыл Скорость маятника в положении максимального отклонения
изохронность колебаний маятника; первым исследовал соответствует скорости вращения Земли на широте
прочность балок. наблюдения.
11Открытия Галилея в механике. Галилей4 41Опыт с математическим маятником. Математический3
экспериментально установил количественный закон падения маятник — материальная точка, совершающая под действием
тел в пустоте, согласно которому расстояния, проходимые силы тяжести колебательные движения. Приближенно такой
падающим телом в одинаковые промежутки времени, маятник может быть осуществлен в виде тяжелого груза
относятся между собой, как последовательные нечетные достаточно малых размеров, подвешенного на нити.
числа. Галилей установил законы движения тяжелых тел по 422
наклонной плоскости, показав, что, падают ли тяжелые 43Одной из важнейших проблем механики является задача2
тела по вертикали или по наклонной плоскости, они об устойчивости равновесия и движения материальных
всегда приобретают такие скорости, которые нужно систем. Первая общая теорема об устойчивости равновесия
сообщить им, чтобы поднять их на ту высоту, с которой системы, находящейся под действием обобщенных сил,
они упали. Переходя к пределу, он показал, что на принадлежит Лагранжу и изложена в “Аналитической
горизонтальной плоскости тяжелое тело будет находиться механике”. Согласно этой теореме, достаточным условием
в покое или будет двигаться равномерно и прямолинейно. равновесия является наличие в положении равновесия
12Складывая горизонтальное и вертикальное движения4 минимума потенциальной энергии. Метод малых колебаний,
тела (это первое в истории механики сложение конечных примененный Лагранжем для доказательства теоремы об
независимых движений), он доказал, что тело, брошенное устойчивости равновесия, оказался плодотворным для
под углом к горизонту, описывает параболу, и показал, исследования устойчивости установившихся движений. В
как рассчитать длину полета и максимальную высоту “Трактате об устойчивости заданного состояния движения”
траектории В диалогах о двух системах мира очень английского ученого Э. Рауса, опубликованном в 1877 г.,
образно, в форме художественного описания, он показал, исследование устойчивости методом малых колебаний было
что все движения, которые могут происходить в каюте сведено к рассмотрению распределения корней некоторого
корабля, не зависят от того, находится ли корабль в “характеристического” уравнения и указаны необходимые и
покое или движется прямолинейно и равномерно. Этим он достаточные условия, при которых эти корни имеют
установил принцип относительности классической механики отрицательные вещественные части.
(так называемый принцип относительности Галилей – 44Механика в России и СССР. . Механика в3
Ньютона) Исследуя условия равновесия простых машин и дореволюционной России, благодаря плодотворной научной
плавания тел, Галилей, по существу, применяет принцип деятельности М. В. Остроградского, Н. Е. Жуковского, С.
возможных перемещений (правда, в зачаточной форме). Ему А. Чаплыгина, А. М. Ляпунова, А. Н. Крылова и других,
же наука обязана первым исследованием прочности балок и достигла больших успехов и оказалась в состоянии не
сопротивления жидкости движущимся в ней телам. только справиться с задачами, выдвинутыми перед ней
13Опыты Галилея. Галилей впервые выяснил, что тяжелые4 отечественной техникой, но и способствовать развитию
предметы падают вниз так же быстро, как и легкие. Чтобы техники во всем мире. Трудами “отца русской авиации” Н.
проверить это предположение Галилео Галилей сбрасывал с Е. Жуковского были заложены основы аэродинамики и
Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро авиационной науки в целом. Работы Н. Е. Жуковского и С.
массой 80 кг и значительно более легкую мушкетную пулю А. Чаплыгина имели основное значение в развитии
массой 200 г. Оба тела имели примерно одинаковую современной гидроаэромеханики. С. А. Чаплыгину
обтекаемую форму и достигли земли одновременно. До него принадлежит фундаментальное исследование в области
господствовала точка зрения Аристотеля, который газовой динамики, указавшее на многие десятки лет
утверждал, что легкие тела падают с высоты медленнее вперед пути развития аэродинамики больших скоростей.
тяжелых. Работы А. Н. Крылова по теории устойчивости качки
14Галилей использовал наклонную плоскость с гладкой4 корабля на волнении, исследования по вопросам
канавкой посередине, по которой скатывались латунные плавучести их корпуса, теория девиации компасов
шары. По водным часам он засекал определённый интервал поставили его в ряд основоположников современной науки
времени и фиксировал расстояния, которые за это время о кораблестроении.
преодолевали шары. Галилей выяснил, что если время 45Н.Е.Жуковский (1847-1921). Российский ученый,4
увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза основоположник современной аэродинамики,
дальше (т.е. зависимость квадратичная). Это опровергало член-корреспондент РАН (1917; член-корреспондент
мнение Аристотеля, что скорость шаров будет постоянной. Петербургской АН с 1894). Труды по теории авиации,
15Открытия Рене Декарта. Французский геометр и4 многие исследования по механике твердого тела,
философ Р. Декарт (1596 – 1650) высказал плодотворную астрономии, математике, гидродинамике и гидравлике,
идею сохранения количества движения. Он применяет прикладной механике, теории регулирования машин и
математику к анализу движения и, вводя в нее переменные механизмов и др. Участник создания Аэродинамического
величины, устанавливает соответствие между института в Кучино, под Москвой (1904), и др.
геометрическими образами и алгебраическими уравнениями. Организатор и первый руководитель (с 1918) Центрального
Но он не заметил существенного факта, что количество аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Ряд
движения является величиной направленной, и складывал исследований Жуковского был посвящен теории движения
количества движения арифметически. Это привело его к тяжелого твердого тела вокруг неподвижной точки, причем
ошибочным выводам и снизило значение данных им эти исследования были замечательны примененным в них
применений закона сохранения количества движения, в геометрическим методом. Много внимания Жуковский уделил
частности, к теории удара тел. проблеме устойчивости движения. Ей была посвящена его
16Физический маятник Гюйгенса. Последователем Галилея3 докторская диссертация «О прочности движения» (1879,
в области механики был голландский ученый Х. Гюйгенс издана в 1882), послужившая основой для исследования
(1629 – 1695). Ему принадлежит дальнейшее развитие устойчивости аэропланов в воздухе. Несколько работ было
понятий ускорения при криволинейном движении точки посвящено теории гироскопов.
(центростремительное ускорение). Гюйгенс также решил 46В 1882 и 1886 в связи с выдвинутой тогда2
ряд важнейших задач динамики – движение тела по кругу, технической проблемой создания судов с реактивными
колебания физического маятника, законы упругого удара. движителями Жуковский дал методы расчета воздействия на
Он первый сформулировал понятия центростремительной и сосуд втекающей в него и вытекающей из него жидкости. К
центробежной силы, момента инерции, центра колебания работам по гидромеханике относится исследование по
физического маятника. Но основная его заслуга состоит в теории качки морских судов. Важным вопросам
том, что он первый применил принцип, по существу гидродинамики была посвящена магистерская диссертация
эквивалентный принципу живых сил (центр тяжести Жуковского «Кинематика жидкого тела» (1876), в которой
физического маятника может подняться только на высоту, он предложил геометрическую теорию движения изменяемой
равную глубине его падения). Пользуясь этим принципом, системы. Некоторые результаты обширного исследования по
Гюйгенс решил задачу о центре колебания маятника – гидромеханике «О движении твердого тела, имеющего
первую задачу динамики системы материальных точек. полости, заполненные капельной жидкостью» (1885) были
Исходя из идеи сохранения количества движения, он позднее использованы при решении космогонических
создал полную теорию удара упругих шаров. проблем. В 1886 Жуковский создал свой курс «Лекции по
17Исаак Ньютон (1643–1727) основатель классической4 гидродинамике», оказавший большое влияние на развитие
механики. Исаак Ньютон, английский математик, механик, этой области механики в России Характерная для
астроном и физик, создатель классической механики, член Жуковского практическая направленность научного
(1672) и президент (с 1703) Лондонского королевского творчества особенно отчетливо проявилась в его
общества. Фундаментальные труды «Математические начала классических исследованиях по гидравлике. Этот цикл был
натуральной философии» (1687) и «Оптика» (1704). связан с важнейшей технической проблемой водоснабжения
Разработал (независимо от Г. Лейбница) дифференциальное крупных городов. Исследования Жуковского по фильтрации
и интегральное исчисления. Открыл дисперсию света, впоследствии были с большим успехом применены к
хроматическую аберрацию, исследовал интерференцию и вопросам механики добычи нефти. Теоретические и
дифракцию, развивал корпускулярную теорию света, экспериментальные исследования сложного явления
высказал гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые гидравлического удара позволили Жуковскому дать
представления. Построил зеркальный телескоп. законченную теорию гидравлического тарана .
Сформулировал основные законы классической механики. 47Ляпунов А.М. (1857-1918). Строгая постановка задачи3
Открыл закон всемирного тяготения, дал теорию движения об устойчивости движения и указание наиболее общих
небесных тел, создав основы небесной механики. методов ее решения, а также конкретное рассмотрение
Пространство и время считал абсолютными. Работы Ньютона отдельных важнейших задач теории устойчивости
намного опередили общий научный уровень его времени, принадлежат А. М. Ляпунову, и изложены им в
были малопонятны современникам. фундаментальном сочинении “Общая задача об устойчивости
18Закон всемирного тяготения. Сила F взаимного4 движения” (1892). Им было дано определение устойчивого
притяжения материальных точек с массами m1 и m2 положения равновесия, которое выглядит следующим
находящихся на расстоянии r друг от друга, равна: F = образом: если при данном r (радиус сферы) можно выбрать
Gm1 m2/ r2, где G — гравитационная постоянная. такое, сколь угодно малое, но не равное нулю значение h
19Первый закон ньютона. Существуют такие системы3 (начальная энергия), что во все последующее время
отсчета (называемые инерциальными), относительно частица не выйдет за пределы сферы радиуса r, то
которых любое тело, не взаимодействующее с другими положение равновесия в данной точке называется
телами, движется равномерно и прямолинейно. устойчивым. Ляпунов связал решение задачи об
20Второй закон ньютона. Если масса тела постоянная (m6 устойчивости с рассмотрением некоторых функций, из
= const), то сила равна произведению массы тела на сопоставления знаков которых со знаками их производных
ускорение: F = ma В общем случае сила равна производной по времени можно заключить об устойчивости или
от импульса тела постоянной массы m по времени: F = неустойчивости рассматриваемого состояния движения
(mv)’ = d(mv)/dt. (“вторая метода Ляпунова”). С помощью этого метода
21Третий закон ньютона. Два тела действуют друг на4 Ляпунов в своих теоремах об устойчивости по первому
друга с силами, равными по модулю и направленными вдоль приближению указал границы применимости метода малых
одной прямой в противоположных направлениях: F = - F. колебаний материальной системы около положения ее
12. 21. устойчивого равновесия (впервые изложенной в
22Таким образом, первый закон ньютона устанавливает2 “Аналитической механике” Лагранжа).
существование инерциальных систем отсчета, второй и 48Динамика в России XVII в. Последующее развитие3
третий законы ньютона выполняются только в этих теории малых колебаний в XIX в. было связано, главным
системах отсчета. Эти законы не применимы для движения образом, с учетом влияния сопротивлений, приводящих к
объектов очень малых размеров, как атомы, и при затуханию колебаний, и внешних возмущающих сил,
движениях со скоростями близкими к скоростям света. создающих вынужденные колебания. Теория вынужденных
23Развитие механики в xviii веке. Ж.Ланграж. К концу6 колебаний и учение о резонансе появились в ответ на
XVII в. основы механики были обстоятельно разработаны. запросы машинной техники и, в первую очередь, в связи
Если древние века считать предысторией механики, то со строительством железнодорожных мостов и созданием
XVII в. можно рассматривать как период создания ее быстроходных паровозов. Другой важной отраслью техники,
основ. Развитие методов механики в XVIII в.. В XVIII в. развитие которой потребовало приложения методов теории
потребности производства – необходимость изучения колебаний, было регуляторостроение. Основоположником
важнейших механизмов, с одной стороны, и проблема современной динамики процесса регулирования является
движения Земли и Луны, выдвинутая развитием небесной русский ученый и инженер И. А. Вышнеградский.
механики, с другой, - привели к созданию общих приемов 49И.А. Вышнеградский (1831-1895). Вышнеградский Иван3
решения задач механики материальной точки, системы Алексеевич (1831-95), российский государственный
точек твердого тела, развитых в “Аналитической деятель и предприниматель. В 1886-94 Почетный член
механике” (1788 г.) Ж. Лагранжа (1736 – 1813. Петербургской АН (1888). Из семьи священника.
24Динамика Эйлера (1707-1783). Л.Эйлер. ЭЙЛЕР Леонард4 Математик, ученик М. В. Остроградского. Один из
(1707-83), математик, механик, физик и астроном. По основоположников теории автоматического регулирования,
происхождению швейцарец. В 1726 был приглашен в основатель научной школы по конструированию машин. В
Петербургскую АН и переехал в 1727 в Россию. Был 1865-75 профессор прикладной математики в Михайловской
адъюнктом (1726), а в 1731-41 и с 1766 академиком артиллерийской академии, в 1875-78 директор
Петербургской АН (в 1742-66 иностранный почетный член). Петербургского технологического института. Одновременно
В 1741-66 работал в Берлине, член Берлинской АН. Эйлер с конца 1860-х гг. до 1878 служил инженером-механиком в
— ученый необычайной широты интересов и творческой Главном артиллерийском управлении, где по его
продуктивности. Автор св. 800 работ по математическому разработкам был оборудован Охтинский пороховой завод,
анализу, дифференциальной геометрии, теории чисел, механические мастерские Петербургского арсенала.
приближенным вычислениям, небесной механике, 50В 1877 г. в работе “О регуляторах прямого действия”2
математической физике, оптике, баллистике. Вышнеградский впервые сформулировал известное
25Л. Эйлер - основоположник механики твердого тела.6 неравенство, которому должна удовлетворять устойчиво
Ему принадлежит общепринятый метод кинематического работающая машина, снабженная регулятором.
описания движения твердого тела при помощи трех 51СССР в начале XX века. Дальнейшее развитие теории3
эйлеровых углов. Фундаментальную роль в дальнейшем малых колебаний было тесно связано с возникновением
развитии динамики и многих ее технических приложений отдельных крупных технических проблем. В XX в. задачи
сыграли установленные Эйлером основные дифференциальные электротехники, радиотехники, теории автоматического
уравнения вращательного движения твердого тела вокруг регулирования машин и производственных процессов,
неподвижного центра. Эйлер установил два интеграла: технической акустики и другие вызвали к жизни новую
интеграл момента количеств движения A2w2x + B2w2y + область науки – теорию нелинейных колебаний. Основы
C2w2z = m и интеграл живых сил (интеграл энергии) Aw2x этой науки были заложены в трудах А. М. Ляпунова и
+ Bw2y + Cw2z = h, где m и h – произвольные постоянные, французского математика А. Пуанкаре, а дальнейшее
A,B и C – главные моменты инерции тела для неподвижной развитие в, результате которого образовалась новая,
точки, а wx, wy, wz – проекции угловой скорости тела на быстро растущая дисциплина, обязано достижениям
главные оси инерции тела. Эти уравнения явились советских ученых.
аналитическим выражением открытой им теоремы моментов 52А.Н.Крылов (1863-1945). Российский4
количества движения, которая представляет собой кораблестроитель, механик и математик, академик АН СССР
необходимое дополнение к закону количестве движения, (1925; академик Петербургской АН с 1916, академик РАН с
сформулированному в общем виде в “Началах” Ньютона . 1917), Герой Социалистического Труда (1943). Участник
26Эти уравнения явились аналитическим выражением1 проектирования и постройки первых русских линкоров.
открытой им теоремы моментов количества движения, Труды по теории корабля, магнитных и гироскопических
которая представляет собой необходимое дополнение к компасов, артиллерии, механике, математике, истории
закону количестве движения, сформулированному в общем науки. Создал ряд корабельных и артиллерийских
виде в “Началах” Ньютона. В “Механике” Эйлера дана приборов. Государственная премия СССР (1941). вся
близкая к современной формулировка закона “живых сил” деятельность Крылова была посвящена применению
для случая прямолинейного движения и отмечено наличие современных достижений математики и механики к решению
таких движений материальной точки, при которых важнейших технических задач.
изменение живой силы при переходе точки из одного 53МЕЩЕРСКИЙ Иван Васильевич (1859-1935). Российский3
положения в другое не зависит от формы траектории. Этим ученый. Профессор Санкт-Петербургского политехнического
было положено начало понятия потенциальной энергии. института (с 1902). Труды по механике тел переменной
Эйлер – основоположник гидромеханики. Им были даны массы, ставшие теоретической основой разработок многих
основные уравнения динамики идеальной жидкости; ему проблем реактивной техники – Ему принадлежит
принадлежит заслуга создания основ теории корабля и основополагающая роль в создании новой области
теории устойчивости упругих стержней; Эйлер заложил теоретической механики – динамики переменной массы. В
основу теории расчета турбин, выведя турбинное 1897 г. им была опубликована фундаментальная работа
уравнение; в прикладной механике имя Эйлера связано с “Динамика точки переменной массы”.
вопросами кинематики фигурных колес, расчета трения 54С.А.Чаплыгин (1869-1842). Российский ученый, один5
между канатом и шкивом и многими другими. из основоположников аэродинамики, академик АН СССР
27Развитие механики во второй половине XVIII века.3 (1929), Герой Социалистического Труда (1941). Труды по
Одним из важнейших приложений ньютоновской теории теоретической механике, гидро-, аэро- и газовой
тяготения явился вопрос о фигурах равновесия динамике. Совместно с Н. Е. Жуковским участвовал в
вращающихся жидких масс, частицы которых тяготеют друг организации Центрального аэрогидродинамического
к другу, в частности о фигуре Земли. Основы теории института (ЦАГИ, 1918, в 1921-41 научный руководитель).
равновесия вращающихся масс были изложены Ньютоном в С. А. Чаплыгину принадлежит фундаментальное
третьей книге “Начал”. Проблема фигур равновесия и исследование в области газовой динамики, указавшее на
устойчивости вращающейся жидкой массы сыграла многие десятки лет вперед пути развития аэродинамики
значительную роль в развитии механики во второй больших скоростей.
половине XVIII в. 55Открытия советских ученых. Существенных результатов3
28Открытия Ломоносова. Великий русский ученый М. В.4 достигли советские ученые в области теории упругости.
Ломоносов (1711 – 1765) высоко оценивал значение Ими были проведены исследования по теории изгиба плит и
механики для естествознания, физики и философии. Ему общим решениям задач теории упругости, по плоской
принадлежит материалистическая трактовка процессов задаче теории упругости, по вариационным методам теории
взаимодействия двух тел: “когда одно тело ускоряет упругости, по строительной механике, по теории
движение другого и сообщает ему часть своего движения, пластичности, по теории идеальной жидкости, по динамике
то только так, что само теряет такую же часть сжимаемой жидкости и газовой динамике, по теории
движения”. Он является одним из основоположников фильтрации движений, что способствовало быстрому
кинетической теории теплоты и газов, автором закона развитию советской гидроаэродинамики, были развиты
сохранения энергии и движения. Приведем слова динамические задачи в теории упругости. Результаты
Ломоносова из письма Эйлеру (1748 г.): “Все изменения, первостепенной важности, полученные учеными Советского
случающиеся в природе, проходят так, что если что-либо Союза по теории нелинейных колебаний, утвердили за СССР
прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от ведущую роль в этой области.
чего-то другого. Так, сколько к какому-нибудь телу 56Н.Д.Папалекси (1880-1947). Российский радиофизик,5
присоединится материи, столько же отнимется. Ломоносов один из основателей школы радиофизиков и радиотехников,
впервые предсказал существование абсолютного нуля академик АН СССР (1939). Совместно с Л. И.
температуры, высказал мысль о связи электрических и Мандельштамом выполнил основополагающие исследования по
световых явлений. В результате деятельности Ломоносова нелинейным колебаниям, разработал метод
и Эйлера появились первые труды русских ученых, параметрического возбуждения электрических колебаний,
творчески овладевших методами механики и предложил радиоинтерференциальный метод.
способствовавших ее дальнейшему развитию. М.Ломоносов. Государственная премия СССР (1942). Основные работы в
29Принципы динамики несвободной системы. История3 области радиофизики, радиотехники, теории нелинейных
создания динамики несвободной системы связана с колебаний Разрабатывал ламповые приемники для оборонных
развитием принципа возможных перемещений, выражающим целей. Работал над усовершенствованием радиотелефонной
общие условия равновесия системы. Этот принцип был связи. Внес большой вклад в теорию нелинейных
впервые применен голландским ученым С. Стевином (1548 – колебаний. Создал параметрические генераторы.
1620) при рассмотрении равновесия блока. Галилей 57Л.И.Мандельштам (1879-1944). Российский физик, один4
сформулировал принцип в виде “золотого правила” из основателей отечественной научной школы по
механики, согласно которому “что выигрывается в силе, радиофизике, академик АН СССР (1929). В 1928 открыл
то теряется в скорости”. Современная формулировка (совместно с Г. С. Ландсбергом) комбинационное
принципа была дана в конце XVIII в. на основе рассеяние света. Мандельштамом совместно с Н. Д.
абстракции “идеальных связей”, отражающих представление Папалекси выполнены основополагающие исследования по
об “идеальной” машине, лишенной внутренних потерь на нелинейным колебаниям, разработан метод
вредные сопротивления в передаточном механизме. параметрического возбуждения электрических колебаний,
Выглядит она следующим образом: если в положении предложен радиоинтерференционный метод. Труды по
изолированного равновесия консервативной системы со рассеянию света. Большое внимание уделял педагогической
стационарными связями потенциальная энергия имеет деятельности. Премия им. В. И. Ленина (1931).
минимум, то это положение равновесия устойчиво. 58Эпилог…. “Все изменения, случающиеся в природе,3
30Созданию принципов динамики несвободной системы2 проходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо,
способствовала задача о движении несвободной то столько же отнимется от чего-то другого. Так,
материальной точки. Материальная точка называется сколько к какому-нибудь телу присоединится материи,
несвободной, если она не может занимать произвольного столько же отнимется от другого; сколько часов я
положения в пространстве. В этом случае принцип употребляю в сон, столько же отнимаю от бдения и т. д.
Д’Аламбера звучит следующим образом: действующие на Так как этот закон природы всеобщ, то он простирается
движущуюся материальную точку активные силы и реакции даже и в правила движения, и тело, побуждающее своим
связей можно в любой момент времени уравновесить толчком другое к движению столько же теряет своего
добавлением к ним силы инерции. движения, сколько сообщает другому, движимому им”.
31Жозеф Луи Лагранж (1736-1813). Французский5 (М.В. Ломоносов).
математик и механик, иностранный почетный член 59Конец. Автор: Табаков Денис 10 А.1
Петербургской АН (1776). Автор трудов по вариационному
59 «Развитие механики» | Механика 205
http://900igr.net/fotografii/fizika/Mekhanika/Razvitie-mekhaniki.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Фото
Презентация: Развитие механики | Тема: Механика | Урок: Физика | Вид: Фото
900igr.net > Презентации по физике > Механика > Развитие механики