ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теория удара из "Предыстория аналитической механики " Галилей раныпе других заинтересовался ударом тел и начал не с теоретических построений, а с экспериментальных попыток определения величины ударной силы. Опыты с весами, блоками, забиванием свай не привели его к желаемому результату, но убедили, что ударная сила может быть сколь угодно большой. Философский гений Декарта не позволял ему принимать всерьез экспериментальные факты. Поэтому правила удара в Началах философии он заканчивает заявлением Все эти доказательства настолько достоверны, что хотя бы опыт и показал обратное, однако мы вынуждены придавать нашему разуму больше веры, нежели нашим чувствам [31, с. 496]. Опыт показал именно то, чего опасался Декарт. П причина его заблуждений состояла не в неправильности сформулированного им фундаментального принципа сохранения количества движения, а в непонимании (или неумении записать) того, что количество движения имеет не только величину, но и направление. Это заблуждение, позднее замеченное Гюйгенсом, вылилось у Декарта в ошибочное правило сложения количеств движения тел. [c.68] Научные интересы Гюйгенса, внесшего наиболее значительный вклад в теорию удара, формировались под влиянием творчества Кеплера, Галилея и Декарта. Принимая научную эстафету от Декарта, он, тем не менее, пошел своим собственным путем. Изучение явлений природы, процессов движения и взаимодействия тел экспериментальными и математическими методами, а не поиск их причин и философские размышления стали основным содержанием его научного наследия. Высокий авторитет Гюйгенса в европейском научном сообществе во многом определил дальнейший прогресс таких разделов механики, как теория удара, теория колебаний, теория притяжения, теория центральных сил, способствовал ускорению внедрения идей математического моделирования и созданию универсальной физико-математической теории движения и равновесия тел — теоретической механики. [c.69] В мемуаре О движении тел под влиянием удара [27] Гюйгенс формулирует законы удара абсолютно упругих тел. Особое внимание к удару объясняется не только утилитарными потребностями техники (чеканка монет), но и тем, что это один из важнейших способов взаимодействия тел природы. В основу трактата положены гипотезы, ясно характеризующие состояние механики середины XVII в . [c.69] Удар называется прямым, если само движение и соприкосновение происходят на прямой линии, соединяющей центры тяжести тел. [c.70] Суть этих гипотез была высказана еще до Гюйгенса. П опора автора именно на эти утверждения позволяет их считать общепринятыми в середине XVII в. Последующие гипотезы 4 и 5, по мнению Гюйгенса, отражают его личные физические воззрения и позволяют внести коррективы в декартову теорию удара. [c.70] Доказательство последнего утверждения основано на пятой гипотезе. Но что в ней подразумевается под сохранением движения Сохранение величины скорости, направления движения, количества движения (в современном смысле) Эта неопределенность бросает тень сомнения на верность не только последнего утверждения (у Гюйгенса — предложение IV), но и последующих предложений-теорем. Пятая гипотеза играет важную роль в теории Г юйгенса. Именно в ней содержится недостающее для решения практических задач условие, аналогичное введению Ньютоном коэффициента к восстановления (удара). И рассматриваемый Гюйгенсом случай абсолютно упругого удара соответствует к = 1. [c.71] Галилея в явлении удара интересовала величина ударного импульса. Декарт, Роберваль, Гюйгенс сосредоточили свое внимание на последствиях удара, на попытке определения постударных скоростей соударяющихся тел. Этому же были посвящены работы англичан Уоллиса (1668), Рена (1668) и француза Мариотта (1673). [c.72] В 1669-1671 гг. Уоллис опубликовал трехтомный трактат Механика или геометрический трактат о движении [323], наиболее полно отражавший состояние механики доньютоновского периода. Трактат начинается двадцатью двумя определениями основных механических понятий. Здесь, по-видимому, впервые делается попытка явного определения скорости. [c.72] Очевидно, что приведенные определения отличаются от современных своей абстрактностью, но в них уже содержатся элементы нынешних представлений. До Уоллиса попытки определения скорости, с современной точки зрения, либо были неудачными, либо совсем не предпринимались ввиду очевидности этого понятия. Но очевидность , как правило, была индивидуальной и не способствовала ни прояснению сущности, ни закреплению этого понятия в механике. И. Ньютон также не определял понятие скорости, возможно, имея в виду определения Уоллиса. [c.73] К понятию силы Уоллис относится в духе декартовских традиций, определяя ее как произведение веса на путь, проходимый точкой приложения веса. Но иногда пользуется и представлениями Галилея сила измеряется произведением веса на скорость точки ее приложения. Это понятие силы позволяет автору сформулировать по-своему принцип возможных перемещений Величины опускания различных грузов стоят друг к другу в таком же отношении, в каком произведения весов на высоты падения поднятия определяются совершенно также.. . Говоря в совершенно общей форме, продвижения вперед и отходы назад, обусловленные действием движущих сил, определяются произведениями сил на длину продвижения вперед, или отходя назад, измеряемую по линии направления силы [323, ч. I, гл. 2, предл. 5]. Говоря о силах в машинах, Уоллис различает движущие силы, измеряемые моментом , и сопротивление, измеряемое импедиментом . [c.73] Вернуться к основной статье