ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Формирование динамики на основе понятия количества движения из "Предыстория аналитической механики " Идея количественной оценки движения тел, появившаяся в трудах оксфордских и парижских ученых в средние века, получила дальнейшее развитие в XVII в. Это было время, когда большинство видных математиков и механиков занимались проблемами движения тел. Изучение движения планет, движения брошенных тел, колебаний маятника, удара тел математическими методами было невозможно без использования некоторых количественных характеристик, в качестве которых стали выступать время, скорость движения, пройденный путь, масса ( величина ) тела. [c.91] Барроу и Б.Иуллейн оказали большое влияние на формирование научных интересов, взглядов, на выбор жизненного пути молодого Ньютона. Далее круг его научных интересов, отражая запросы того времени, расширялся естественным путем. Однако достижения Ньютона в области классической механики, математического анализа, оптики, небесной механики имели революционное значение. Позднее они стали отправной точкой для формирования современного научного мировоззрения и сделали Ньютона одним из самых выдающихся людей в истории мировой науки. [c.92] Первые две книги Начал , имеющие одинаковое название О движении тел , являются теоретическим фундаментом третьей. Но как основы теоретических построений Ньютона, именно они и представляют для нас наибольшее значение. Особенно предварительный раздел ( Предисловие автора , Определения , Аксиомы или законы движения ) первой книги , в котором сосредоточены основные механические понятия и законы, составившие основу классической механики. На первый взгляд может показаться странным то, что сейчас в первую очередь ставится в заслугу Ньютону, сам автор не считал самым важным. По в действительности в этом нет ничего удивительного. Пьютон пользовался известными для его современников понятиями, законами, естественно, не подозревая о тех далеко идущих последствиях, к которым привели сделанные им уточнения понятий, добавления к законам, его собственные взгляды на механику Галилея, Декарта, Уоллиса, Гюйгенса. [c.93] Отдельное определение центростремительной силы потребовалось в связи с особым характером ее действия. В отличие от контактных сил удара, давления, упругости, она действует на расстоянии, постоянно меняет свое направление и величину, как следствие изменения скорости. В результате анализа было выяснено, что независимо от происхождения, от природы центростремительной силы, ее действие на тело в данной точке может быть измерено либо ускорительной величиной , то есть приложенной силой, рассчитанной на единицу массы, либо самой приложенной силой, названной действующей величиной . Понятие силы является одним из важнейших в механике Ньютона, целью которой было ... по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить остальные явления [65, с. 3]. [c.98] Далее Пьютон приводит пояснение понятий времени, пространства, движения — понятий общеизвестных, но в силу того, что они постигаются нашими чувствами, они требуют определений. При этом он делит эти понятия на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные . [c.98] Относительное, кажущееся, или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то час, день, месяц, год [65, с. 30]. [c.98] Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное так, например, протяженное пространство подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительное пространство одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми [65, с. 30]. [c.101] Со времен Ньютона представления о времени — об одной из основных научных и житейских категорий — в классической механике остаются практически неизменными. Определить это понятие через какие-то более ясные и более фундаментальные категории не удается, поэтому, как правило, ограничиваются перечислением установленных свойств время непрерывно, всегда и везде одинаково, течет в одном направлении, не зависит от влияния природы, человека или технических средств. Первая попытка пересмотра сложившихся представлений была связана с появлением теории относительности А. Эйнштейна. В 70-X гг. двадцатого столетия профессор Николай Александрович Козырев (первооткрыватель вулканизма на Луне) в своей теории текущего на планете Земля времени утверждал, что время 1) обладает направленным ходом и плотностью 2) поглощается и излучается материальными телами 3) экранируется, заслоняется (стеклом, металлом) или отражается (зеркалом) 4) не преломляется 5) не распространяется, как свет, появляется сразу во всей Вселенной 6) взаимодействуя с веществом звезд, является источником их энергии 7) не является материальным носителем. Вряд ли эти утверждения можно считать истиной в последней инстанции. Наука о Времени делает следующие шаги, развивающие взгляды Ньютона. [c.101] Понятий системы отсчета или инерциальной системы в Началах нет, но но существу координатная система используется. Роль координат выполняют взаимные расстояния тел или точек. Кроме этого, Ньютон вводит понятие места , которое, в отличие от положения тела и объемлющей его поверхности , имеет определенную величину. [c.102] Введенные понятия позволили Пьютону сформулировать во втором предварительном разделе аксиомы или законы движения . [c.102] Закон I. Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменять это состояние. [c.102] Закон II. Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует. [c.102] Закон III. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны. [c.102] Ньютон был одним из первооткрывателей законов механики, автором окончательной редакции их текста. Но то, что он не был единственным и самым первым, ни в коей мере не умаляет его заслуг в формировании математической теории движения тел, в ее успешном приложении к решению многих актуальных проблем небесной и земной механики. Законы конкретных движений (движение планет, падение. [c.103] по теории Галилея, тело, падающее с высоты h = за одну секунду, должно иметь ускорение а, численно равное 2/г. [c.105] Вернуться к основной статье