ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы От редакции из "Физические основы механики " Эта книга — первое посмертное издание учебника физической механики профессора Семена Эммануиловича Хайкина. [c.6] Над учебником механики Семен Эммануилович работал более тридцати лет. Первая книга. Механика , вышла в 1940 г. и была переиздана с дополнениями двумя тиражами — в 1947 и 1948 гг. После этого С. Э. Хайкин существенно расширил свой курс, положив в его основу новые методические идеи, и переработанная книга вышла в 1962 г. под названием .Физические основы механики . Пополнительный тираж этой книги вышел в 1963 г. [c.6] В этой книге круг рассматриваемых вопросов значительно расширен по сравнению с тем, которым обычно ограничиваются в механике прежде всего, в книгу включены вопросы о движении электрически заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, т. е. под действием силы Лорентца. Сделано это по следующим соображениям. [c.7] В книге, посвященной физическим основам механики, т. е. рассматривающей механику как раздел физики, должны быть изложены вопросы о механическом движении тел, независимо от того, в каком из разделов физики эти вопросы возникают. Вопросы механического движения, возникающие в различных разделах физики, нет никаких оснований относить не к механике, а к этим разделам физики, если эти вопросы таковы, что по своему существу они могут быть рассмотрены в рамках механики, т. е. для их решения не требуется применять никаких других законов, кроме законов механики. Эти законы позволяют определить движение тел, если известны действующие на тела силы. Происхождение этих сил, механизм их возникновения, для определения движения тел не имеет значения. Необходимо лишь располагать независимым (т. е. не опирающимся на самые законы движения) способом измерения сил, обеспечивающим возможность измерить или рассчитать силы, действующие в каждом конкретном случае. Тогда, пользуясь законами Ньютона (или следствиями из них), можно найти движение тела, т. е. решить задачу механики. [c.7] Вопрос же о происхождении сил выходит за рамки механики и в механике вообще не рассматривается. Поэтому принципиально неправильно разделять задачи о движении тел на механику и неме-ханику с точки зрения происхождения сил, вызывающих движение. Ведь нет никаких признаков, по которым упругие силы, силы трения и силы всемирного тяготения можно относить к механике, а силу Лорентца — к немеханике , поскольку, например, в возникновении упругих сил существенную роль играют силы взаимодействия между электрическими зарядами ионов кристаллической решетки. Поэтому такое разделение было бы совершенно условным и с точки зрения современных физических представлений не оправданным. [c.7] Исключение из механики задач о движении электрически заряженных частиц приводит к тому, что из механики выпадают все вопросы о движениях со скоростями, не малыми по сравнению со скоростью света между тем именно с такими движениями приходится сталкиваться при рассмотрении многих вопросов в других разделах физики. Вместе с тем исключение из механики задач о движении со скоростями, сравнимыми со скоростью света, лишает конкретного содержания механику теории относительности. Вследствие этого приходится либо излагать механику как раздел физики, вовсе игнорируя теорию относительности (т. е. на уровне начала нашего века), либо излагать механику теории относительности совершенно формально, не опираясь на результаты экспериментов. Включив же в механику движения электрически заряженных частиц, мы устраняем не только ничем не оправданное ограничение рамок механики, но и указанные методические трудности, которые порождаются этим совершенно искусственным ограничением. [c.8] Рассмотрение в механике задач о быстрых движениях электрически заряженных частиц позволяет установить экспериментальный факт — зависимость массы от скорости и изложить механику быстрых движений, учитывая эту зависимость, но не пользуясь преобразованиями Лорентца — Эйнштейна. [c.8] Такое изложение механики движений со скоростями, сравнимыми со скоростью света, хотя и не отражает истории возникновения и развития специальной теории относительности, но в методическом отношении является вполне оправданным, так как оно больше способствует правильному пониманию содержания теории относительности и ее связи с опытом, чем изложение истории развития этой теории, происходившего при почти полном отсутствии экспериментальных фактов, на которые теория могла бы опереться. [c.8] Нарушая традиционную границу механики, необходимо наметить новую границу, притом не искусственную, как нарушенная, а возможно более естественную. Естественно включить в механику все те вопросы о движении тел, для решения которых требуется применение только законов механики (конкретно — законов Ньютона и следствий, из них вытекающих), и исключить из механики все те вопросы, для решения которых недостаточно законов механики и требуется применение еще каких-либо других законов, напрнмер законов электродинамики или термодинамики. В соответствии с этим в механику должны быть включены движения электрически заряженных частиц, в том числе и с большими скоростями, но не должны рассматриваться движения заряженных частиц с большими ускорениями, поскольку в этом случае необходимо применять законы электродинамики для того, чтобы определять силы, действующие на частицы со стороны излучаемого ими поля. Так мы поступаем, например, исключая из механики газодинамику, поскольку для рассмотрения движений со скоростями, сравнимыми со скоростью звука в газе, необходимо учитывать изменение состояния газ с изменением его температуры, вызванным этими движениями, т. е. применять законы термодинамики. [c.9] Помимо движений электрически заряженных частиц в электрическом и магнитном полях в настоящую книгу включены многие вопросы механики, которые возникают в других разделах физики и в механике обычно не рассматриваются. Изложение этих вопросов в физических основах механики целесообразно потому, что здесь они могут быть систематически изложены в связи с основным излагаемым материалом в других же разделах физики эти вопросы возникают изолированно и поэтому требуют возвращения к физическим основам механики, отвлекая от изложения существа дела. [c.9] Например, при рассмотрении вопросов теплоемкости приходится пользоваться представлениями о колебаниях атомов и молекул. Конечно, целесообразно нужные представления ввести заранее при рассмотрении вопросов колебаний в физических основах механики. [c.9] Точно так же целесообразно при изложении физических основ механики рассмотреть вопрос о переходе от микроскопически дискретных тел к сплошным, а затем к макроскопически дискретным (этот вопрос в той или иной форме возникает во всех разделах физики). [c.9] Приведенные соображения позволяют утверждать, что такое перераспределение материала оправдано не только с физической, но и с методической точки зрения и, следовательно, никак не должно затруднить, а, наоборот, должно облегчить изучение общего курса физики. [c.10] Все же объем настоящей книги очень велик чтобы облегчить ее чтение, можно (по крайней мере при первом чтении) пропустить параграфы или части параграфов, содержащие либо частные примеры, которые иллюстрируют приведенные ранее общие положения, лпбо специальные вопросы, которые вообще нельзя считать обязательными при изучении физических основ механики. Весь такой материал, который к тому же может быть пропущен без нарушения последовательности изложения, напечатан мелким шрифтом. [c.10] Вернуться к основной статье