Механіка

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search

Механіка (грэч.: μηχανική — машына, прыстасаванне) — навука пра механічны рух матэрыяльных цел і ўзаемадзеянні, што пры гэтым адбываюцца паміж імі.[1]

Гэта раздзел фізікі, што вывучае заканамернасці механічнага руху і прычыны, што яго выклікаюць. Разглядае рухі матэрыяльных пунктаў, іх дыскрэтных сістэм і суцэльных асяроддзяў.

Раздзелы механікі[правіць | правіць зыходнік]

Класічная механіка

Другі закон Ньютана
Гісторыя…
Гл. таксама «Фізічны партал»

Класічная механіка (ці проста механіка), у аснове якой ляжаць законы Ньютана, падзяляецца на статыку (вывучае раўнавагу цел), кінематыку (геаметрычныя ўласцівасці руху без уліку мас і сіл) і дынаміку (рух з улікам дзеяння сіл). Складаныя механічныя сістэмы (машыны, механізмы, сістэмы з вялікай колькасцю часціц), рух якіх абмежаваны механічнымі сувязямі, вывучаюцца аналітычнай механікай. У класічнай механіцы разглядаюцца рухі макраскапічных цел са скарасцямі, значна меншымі за скорасць святла (рухі з калясветлавымі скарасцямі вывучае рэлятывісцкая механіка, а рух мікрачасціц з улікам іх хвалевых уласцівасцей — квантавая механіка).


Механіка суцэльных асяроддзяў
BernoullisLawDerivationDiagram.svg
Суцэльнае асяроддзе
Гл. таксама «Фізічны партал»
Квантавая механіка

Прынцып нявызначанасці Гейзенберга
Уводзіны
Матэматычныя асновы
Гл. таксама «Фізічны партал»

Механіка ўключае раздзелы (якія шмат у чым перакрываюцца):

У залежнасці ад стану рэчыва, якое даследуецца, вылучаюць механіку цвёрдага цела, механіку суцзльных асяроддзяў (вадкасці і газу); плазмы; механіку сыпкіх асяроддзяў; механіку цел пераменнай масы. У апошні час з'явіліся новыя раздзелы механікі: фізіка-хімічная механіка (улічвае працяканне фізічных і хімічных працэсаў пры механічных рухах і ўзаемадзеяннях), біяробатамеханіка і інш.

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

Механіка[2] – гэта раздзел фізікі, які вывучае асноўныя уласцівасці найпрасцейшай формы руху матэрыі – механічнага руху. Механічны рух – гэта змяненне становішча цела ў прасторы адносна іншых цел з цягам часу.

Першыя працы па даследаванні розных механічных з’яў, у тым ліку па даследаванні руху касмічных цел, з’явіліся ў часы антычнасці. Знакамітыя вучоныя старажытнай Грэцыі першымі сталі звяртацца да навуковага светапогляду, каб тлумачыць розныя з’вы навакольнага свету. Сярод іх асобае месца займаюць выдатныя вучоныя Дэмакрыт (460-370 да н.э.), Арыстоцель (384-322 да н.э.) і Архімед (287-212 да н.э.).

Паводле Арыстоцеля, фiзiка ў аснове сваёй абстрактная. Першасныя якасцi матэрыi – дзве пары процiлегласцей: «цёплае – халоднае» i «сухое – вiльготнае». Злучэнню «халоднага з сухiм» адпавядае зямля, «цёплага з вiльготным» - паветра, «цёплага з сухiм» - агонь. Вядомы даследаваннi Арыстоцеля ў механiцы, акустыцы, оптыцы. Знакамiта яго праца «Метафiзiка», з якой пачынаецца эра развiцця старажытнай фiзiчнай i механiчнай навук.

Шмат адкрыццяў i вынаходак у матэматыцы, фiзiцы i астраномii належаць Архiмеду. У прыватнасцi, Архiмед пабудаваў машыну для арашэння палёў, вiнт, рычаг, блок, ваенныя кiдальныя машыны. Заклаў асновы гiдрастатыкi (аднаго з раздзелаў механiкi). Адкрыў закон дзеяння вадкасцi i газу на пагружанае ў iх цела (закон Архiмеда).

Аднім з заснавальнікаў сучасных ідэй аб атамна-малекулярнай будове рэчываў фізічных цел з’яўляецца старажытны філосаф-матэрыяліст Дэмакрыт. Паводле яго ідэй (якія маюць назву атамістыкі), усе целы, якія існуюць у навакольнай прасторы, складаюцца з дробных непадзельных часцінак – атамаў.

На жаль, ідэі навуковага светапогляду антычнай Грэцыі, распрацаваныя выдатнымі вучонымі Арыстоцелем, Архімедам і Дэмакрытам, былі забыты на вельмі працяглы перыяд. У першую чаргу гэта было звязана з развіццём тэалагічных догмаў і кіраваннем рэлігіі над усімі сферамі тагачаснага грамадства. Таму у перыяд сярэднявечча навука падвяргалася нападкам царквы, шмат выдатных людзей за свае навуковыя погляды загінулі ад рук палачоў царквы.

Але з пачаткам эпохі Адраджэння у Заходняй Еўропе назіраецца ўздым зацікаўленнасці людзей да праблем навуковага светапогляду. З’яўляюцца вучоныя-даследчыкі у розных галінах навукі, у тым ліку і ў фізіцы.

Навука пашыралася, набывала моцную матэматычнкю і тэарэтычную аснову. Прапанаваліся розныя тэорыі, адкрываліся фундаментальныя законы. Пачала складывацца механічная карціна свету, у фундаменце якой стаялі такія знакамітыя вучоныя-фізікі, як Галілеа Галілей (1564-1642) і Ісаак Ньютан (1643-1727). Таму менавіта ў іх гонар класічная механіка часта называецца механікай Галілея - Ньютана. Але разам з імі асновы класічнай фізікі закладвалі такія выдатныя вучоныя, як Блез Паскаль (1623-1662), Тарычэлi Аванджэлiста (1608-1647), Эдм Марыётт (1620-1684), Роберт Бойль (1627-1691), Роберт Гук (1635-1703), Хрысціян Гюйгенс (1629-1695) і іншыя.

Iтальянскi фiзiк i астраном Галілеа Галілей даказаў пастаянства паскарэння свабоднага падзення, першым устанавiў заканамернасцi руху па iнэрцыi (што стала асновай для закона iнэрцыi Ньютана). У 1609 годзе пабудаваў першую падзорную трубу (тэлескоп). Вынайшаў тэрмаскоп (правобраз тэрмометра), сканструяваў гiдрастатычныя вагi, распрацоўваў гелiацэнтрысцкую сiстэму светабудавання Капернiка. Ад Галiлея бярэ пачатак фiзiка як навука.

У 1643 годзе iтальянскi фiзiк i матэматык Аванджэлiста Тарычэлi адкрыў iснаванне атмасфернага цiску. Вынайшаў ртутны барометр. Сфармулявай закон выцякання вадкасцi праз адтулiны сасуда i вывеў формулу скорасцi выцякання (формула Тарычэлi).

У 1653 годзе французскi матэматык, фiзiк i фiлосаф Блез Паскаль адкрыў асноўны закон гiдрастатыкi (закон Паскаля). Сваiмi працамi пацвердзiў iснаванне атмасфернага цiску i яго залежнасць ад вышынi. Таксама даказаў, што паветра мае вагу.

У 1676 годзе знакамiты англiйскi вучоны-фiзiк i матэматык Роберт Гук сфармуляваў закон залежнасцi модуля сiлы пругкасцi ад абсалютнай дэфармацыi цела пры пругкiх дэфармацыях (закон Гука) у сваёй анаграмме «Ut tension sic vis» («Як напружанне, так сiла»).

У сваёй знакамiтай фундаментальнай працы па фiзiцы «Матэматычныя асновы натуральнай фiласофii» (1687) вялiкi англiйскi вучоны, фiзiк, матэматык i астраном Ісаак Ньютан сфармулявай адкрытыя iм закон сусветнага прыцягнення i асноўныя законы механiкi (першы, другi i трэцi законы Ньютана, або закон iнэрцыi, асноўны закон дынамiкi i закон дзеяння i супрацьдзеяння адпаведна). Шмат работ Ньютан прысвяцiў вывучэнню трэння, стварыў фiзiчную карцiну свету, шмат адкрыццяў зрабiў у оптыцы. Адкрыў з'яву дысперсіі святла, распрацаваў карпускулярную тэорыю святла.[3]

Далейшае развіццё механікі звязана з імёнамі Л. Эйлера, Д. Бернулі, Ж. Д'Аламбера (асноўныя працы па механіцы вадкасці і газу), Ж. Лагранжа (варыяцыйлае вылічэнне, аналітычная механіка). 3 прац А. Эйнштэйна пачаўся этап развіцця рэлятывісцкай, Л. Больцмана і Дж. Гібса — статыстычнай, М. Планка і Н. Бора — квантавай механікі.

Зноскі

  1. БЭ ў 18 т. Т. 10. Мн., 2000.
  2. Физика : учеб. для 7-го кл. учреждений общ. сред. образования с рус. яз. обучения / Л. А. Исаченкова, Ю. Д. Лещинский ; под ред. Л. А. Исаченковой. — 2-е изд., пересмотр. — Минск : Нар. асвета, 2013. — 183 с. : ил. 
  3. Физика: учеб. пособие для 10-го кл. общеобразоват. шк. с рус. яз. обучения / В.В.Жилко, А.В.Лавриненко, Л.Г.Маркович. - Минск: Нар. асвета, 2001. - 319 с.: ил.