Теоретическая механика. Часть II. Динамика. Аналитическая механика. Манжосов В.К - 6 стр.

UptoLike

6
Он сформулировал принцип относительности классической механики и принцип
инерции (хотя и не в общем виде), установил законы свободного падения тел. Галилеем была
построена количественная теория движения тяжелого тела по наклонной плоскости и теория
движения тела, брошенного под углом к горизонту. Кроме того, Галилей занимался
изучением прочности стержней и сопротивлением жидкости движущимся в ней телам.
Последователем Галилея в области механики был Христиан Гюйгенс (1629 – 1695), который
сформулировал понятия центростремительной и центробежной сил, исследовал колебания
физического маятника, заложил основы теории удара.
Успешно преодолевая схоластический стиль античной науки, ученые этого периода с
особым вниманием относились к опытным данным и систематически контролировали
истинность своих теоретических построений экспериментальными наблюдениями. Таковы, в
частности, установленные Галилеем и Гюйгенсом законы движения тел.
В 1687 г. вышла в свет книга Исаака Ньютона (1642 1727) «Математические начала
натуральной философии» (в Англии натуральной философией называют физику). Прежде
всего, в этой книге Ньютон, завершая работы своих предшественников, главным образом
Галилея и Гюйгенса, создает стройную систему основных законов динамики. Он впервые
вводит понятие массы, устанавливает основной закон динамики, связывающий массу точки,
ее ускорение и действующую на нее силу, и закон равенства действия и противодействия.
Исходя из законов Кеплера, он математически установил закон всемирного тяготения, а
затем доказал, что если этот закон справедлив, то планеты должны двигаться по законам
Кеплера. Закон всемирного тяготения, открытый и доказанный И. Ньютоном, получил за
последние десятилетия особо важное значение, так как он лежит в основе расчета
межпланетных траекторий космических кораблей и траекторий искусственных спутников
Земли. Ньютон установил также тождественность природы сил взаимного тяготения и силы
тяжести на Земле. Он показал, что Земля сплюснута у полюсов, объяснил явления приливов
и отливов, заложил основы теории удара.
Установление общих законов механики и закона всемирного тяготения является
научным открытием первостепенного значения. Но этим не исчерпывается значение
«Математических начал натуральной философии» Ньютона. В своей книге он с предельной
ясностью изложил общий метод, которым нужно руководствоваться при физических
исследованиях.
Кратко этот
метод сводится к следующему. Из опытов следует вывести два или три
общих закона (принципы) и затем показать, как из этих простых законов логически
вытекают различные свойства (следствия), наблюдаемые на практике. Хотя этот метод
исследования не является единственно возможным, а в наши дни он кажется само собой
разумеющимся, ясное изложение его
и блестящий пример построения механики, данный
Ньютоном в его книге, оказал громадное влияние на все последующие поколения физиков.
Именно поэтому академик С. И. Вавилов сказал, что в истории естествознания не было
события более крупного, чем появление «Начал» Ньютона.
Период развития механики после Ньютона в значительной мере связан с именем
Л. Эйлера (1707 – 1783), отдавшего большую часть своей исключительно плодотворной
деятельности Петербургской Академии наук, членом которой он стал в 1727 г. Эйлер развил
динамику точки (им была дана естественная форма дифференциальных уравнений движения
материальной точки) и заложил основы динамики твердого тела, имеющего одну
неподвижную точкудинамические уравнения Эйлера»), нашел решения этих уравнений
при движении тела по инерции. Он же является основателем гидродинамики
(дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости), теории корабля и теории
упругой устойчивости стержней. Эйлер получил ряд важных результатов и в кинематике
(достаточно вспомнить углы и кинематические уравнения Эйлера, теорему о распределении