ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ Выбор системы отсчета. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета из "Механика " Появление и развитие механики, как и всех других наук, неразрывно связано с деятельностью и практическими потребностями человеческого общества. [c.98] Создание в древние времена первых орудий труда, первых примитивных построек, необходимость передвижения явились источником и средством накопления начального опыта и развития первых представлений о простейших видах механического движения. [c.98] В эпоху Возрождения развитие ремесел, торговли, мореплавания и военного дела потребовало уточнения представлений о неравномерных и криволинейных движениях, заставило искать законы, управляющие этими движениями. Вместе с возникновением городов, созданием крупных построек, развитием ремесла и родилась механика как самостоятельная наука о движении тел. [c.98] В конце XV в. Леонардо да Винчи (1452—1519) — гениальный художник, ученый и инженер определяет главные требования к постановке физических опытов как основы науки. Он проводит первые опыты по исследованию свободного падения тяжелых тел. [c.98] Во второй половине XVI в. великий итальянский ученый, основатель научной механики Галилео Галилей (1564—1642) впервые вводит представление о равномерном движении, понятие скорости и ускорения в прямолинейном движении, экспериментально устанавливает количественный закон падения тел в вакууме. В это же время Галилей открывает закон независимого сложения движений. Пользуясь этим законом, он доказывает, что снаряды после выстрела в безвоздушном пространстве должны двигаться по параболе. [c.98] Вел-ичайшей заслугой Галилея является также открытие законов перехода от одной системы отсчета к другой и закона инерции, с которым мы ознакомимся позже. [c.98] В 1673 г. голландский ученый Христиан Гюйгенс создает первую теорию движения точки по окружности, вводит понятие нормального (центростремительного) ускорения и дает правильную формулу для его расчета. [c.99] Вслед за этим Исаак Ньютон вводит понятие полного ускорения и использует его в своих расчетах по механике. [c.99] В 1765 г. петербургский академик Леонард Эйлер в своей работе Теория движения твердых тел впервые разрабатывает все основные понятия и методы кинематики твердого тела. [c.99] Под влиянием запросов машинной техники и необходимости исследований передачи движений в механизмах в первой половине XIX в. возникла потребность выделения кинематики в самостоятельный раздел механики. На целесообразность такого выделения указал в 1834 г. французский физик Андре Ампер, который предложил и само название кинематика . [c.99] Дальнейшее развитие кинематики неразрывно связано с важнейшими исследованиями русского ученого, академика О. И. Сомова. В 1872 г. О. И. Сомов в своей книге Курс механики впервые ввел и подробно развил широко применяемый теперь метод векторных расчетов и метод криволинейных координат. [c.99] На рубеже XIX и XX вв. в связи с рассмотрением движения все более сложных объектов происходит разделение кинематики на ряд самостоятельных частей. [c.99] Выдающийся русский ученый Н. Е. Жуковский в 1876 г. в своей работе Кинематика жидкого тела полностью осуществляет выделение кинематики движения жидкости в самостоятельную науку. [c.99] Трудами П. Л. Чебышева, Н. Е. Жуковского, Н. И. Мерцалова и других создается салюстоятельная наука — кинематика механизмов и машин. [c.99] В это же время развиваются как самостоятельные науки кинематика упругого тела, кинематика быстрых двий ений, скорости которых сравнимы со скоростью света, и др. [c.99] Мы познакомились только с простейшими основными понятияхш и методами кинематики. Убедились в том, что кинематика, несмотря на свою древнюю историю, сегодня развивается и совершенствуется, давая нам возможность подходить к пониманию особенностей все более и более сложных движений не только одного тела, но и систем многих тел. [c.99] В кинематике мы научились давать полное описание движения в любой системе отсчета. Теперь можно поставить вопрос о том, когда, при каких условиях могут возникать или изменяться движения тел. Ответ на этот вопрос и составляет содержание следующего раздела механики, который получил название динамики. [c.100] Как показывают опыт и практика, никакое движение само по себе возникнуть не может. Всегда появление и изменение движения тела оказываются связанными с влиянием на н го окружающих тел. Поэтому для отыскания причин, вызывающих движение, нужно научиться правильно характеризовать эти влияния. [c.100] Прежде всего необходимо решить вопрос о выборе системы отсчета. Из кинематики известно, что одно и то же тело может совершать разные движения в разных системах отсчета. В одной системе его движение может быть простым, в другой — сложным и запутанным. В одной системе можно легко проследить все влияния окружающих предметов на тело, в другой это весьма трудно. [c.100] Таким образом, неудачный выбор системы отсчета затрудняет отыскание причин, влияющих на характер движения ). Для решения задач динамики мы должны научиться находить такие системы отсчета, в которых можно было бы легко проследить влияние окружающих тел на движение данного тела. [c.101] Вернуться к основной статье