Галилей проблема

В то время как физика ламинарного движения достаточно хорошо изучена, о турбулентном и перемежаемом движениях этого сказать нельзя. Известный физик Р. Фейнман, говоря об отсутствии теории турбулентных потоков в трубе, указал, что ее создание является центральной проблемой, задачей номер один всей современной физики. Еще Г. Галилей указал, что легче изучать движение светил небесных, чем познать законы движения воды в ручейке . [c.244]

Как работал Галилей над проблемой падения тел эти шестнадцать лет, с 1592 до 1608 г., мы не знаем и, видимо, не узнаем. И все-таки можно утверждать, что за это время он должен был выполнить работу, исключительно важную и трудную, и открытие закона (1) было только одним из ее результатов. Укажем остальные. Прежде всего/Галилей с полной ясностью расчленил те два фактора, которые одновременно действуют при падении тел то, что заставляет все тела стремиться к общему центру всех тяжелых тел, т. е. к центру земного шара, и сопротивление среды, в которой движется падающее тело.[Что, собственно, представляет собой первый фактор (тяготение, по современной терминологии), Галилей не уточняет. По отдельным замечаниям в его трудах и письмах можно сделать вывод, что он допускал гипотезу о магнитной природе тяготения. [c.84]

Замечание Лагранжа относится и к проблеме маятника. Маятник Галилея, т. е. математический маятник, реально воплощался телом, которое могло вращаться вокруг неподвижной оси,— физическим маятником. Изохронность колебаний маятника, пусть не совсем точную, естественно было использовать для измерения времени. Достаточно точное измерение времени с помощью прибора, который можно было бы перевозить с собой на корабле, решало проблему определения долгот на море — в то время основную проблему кораблевождения в открытом море. Создать достаточно точные и пригодные в морских путешествиях маятниковые часы пытался еще Галилей, он даже вступил с нидерландскими властями в переговоры об использовании маятниковых часов. Галилей не добился достаточно хороших результатов и, таким образом, оставил открытыми две проблемы теоретическую — о центре качаний физического маятника, т. е. о приведенной длине физического маятника, и техническую — проблему маятниковых часов. [c.254]

В своем творчестве Александр Юльевич неоднократно возвращался к осмыслению научных достижений, к истории и методологии механики. Ему принадлежит ряд обзорных статей и докладов. А.Ю. Ишлинскому принадлежит книга Механика идеи, задачи, приложения (1985). Круг вопросов, рассматриваемых в этой книге, весьма разнообразен. Это и историческое развитие механики, размышления о ее достижениях, проблемах, ее месте в ряду других естественных наук. Для Александра Юльевича характерно глубокое проникновение в суть обсуждаемых явлений, стремление дать полную и объективную историю вопроса. Книга содержит замечательный очерк о Галилео Галилее, очерки об ушедших современниках, написанные с глубоким уважением к личностям и научным достижениям. [c.9]

За два тысячелетия до того, как Галилей (в 1630 г.) заложил основы механики, Аристотель написал свои Механические проблемы . В числе 36 вопросов, рассмотренных в этом сочинении, имеется следующий [c.144]

Но уже Галилей сменил акцент в проблеме тяготения от поиска причин к изучению свойств. Мне думается, что сейчас неподходящее время для занятий вопросом о причинах ускорения естественного движения тел, но поводу которого различными философами было высказано столько различных мнений. Будет достаточно, если мы рассмотрим, как он [Галилей] исследует и излагает свойства ускоренного движения (безотносительно к причинам последнего) [19, с. 301-302]. Это отношение к задаче тяготения стало определяющим в работах Гюйгенса и Ньютона. [c.75]

Большой интерес для общей теории движения тел представляют работы Вариньона, посвященные общим законам ускоренного движения. Первая из таких работ опубликована в Мемуарах за 1693 г. С тех пор он неоднократно (1700, 1706, 1707, 1719) обращался к проблеме, признанным основоположником которой считался Галилей. Обращение Вариньона к проблемам его великого предшественника с позиций нового математического анализа было вполне закономерно. [c.200]

Блестяще разрешающий ряд задач устойчивости стержней и пластинок метод вариации упругой энергии требует предварительного задания возможной формы отклонения стержня. Таково в главнейшем значение вопроса об определении У. к. Поэтому как сопротивление материалов, так и статика сооружений уделяют большое внимание У. к. и теории перемещений. Галилей, Бернулли, Эйлер, Навье, Коши, Клапейрон, Винклер, Мор, Тимошенко много работали над проблемой теории перемещений. [c.283]

Следующий значительный шаг в вопросах анализа причин изменения общих характеристик и свойств в изделиях различных геометрических размеров был сделан Галилеем в XVI—XVII вв. Его исследования были связаны с проблемами создания галер больших размеров. Подпорки, выбранные исходя из геометрического подобия, оказались непрочными, и размеры их пришлось корректировать на основе физических соотношений. Галилей писал Прочность подобных тел не сохраняет того же отношения, которое существует между величиной тел . Эта фраза фактически подводит нас к основам теории подобия, которые были окончательно сформулированы и доказаны спустя более чем 200 лет. [c.7]

Основная серия открытий, создавших динамику, охватывает весь XVII в. В первые десятилетия этого столетия в трудах Галилея был сформулировап закон паденпя тел Галилей же исследовал законы движения падающих тел и законы качания маятника. В 80-е годы того же столетия появились Математические начала натуральной философии Ньютона, в которых проблемы динамики уже получили разностороннюю и глубокую математическую (правда, не аналитическую) разработку. Труд Ньютона был началом нового развития механики на подлинно математической основе, ее совершенствования средствами нового математического аппарата. Основными вехами этого нового периода явились труды Эйлера, прежде всего его двухтомная Механика (1736), и Аналитическая механика Лагранжа (1788). [c.114]

Что движет брошенными телами Александр Койре с полным основанием предпослал этот вопрос своим изданным в 1939 г. Этюдам о Галилее . Именно в связи с этой проблемой возникают те соображения, без которых не могла бы возникнуть новая наука. Однако в выводах А. Койре нет существенно нового. Как мы знаем, в аристотелевской космологии, в которой совокупность реальных тел, составляющих мир, должна образовывать нечто, организованное наилучшим образом, всякое изменение должно иметь причину, которая его объясняет и поддерживает, если это изменение продолжается в течение некоторого времени. И аристотелевская традиция различает естественное и насильственное движения. Только второе из них требует наличия [c.66]

Итак, перед нами чисто кинематическая трактовка проблемы. Основываясь на этом, Эрнст Мах ставил Салилею в заслугу да, что он якобы вообще искал ответа на вопрос как, а не на вопрос почему. Напротив, в свое время Декарт, познакомившись с Беседами , нашел в них тот существенный недостаток, что, так сказать, внутренний механизм тяготения остается нераскрытым. Иными словами, Декарт не был удовлетворен тем, что у Галилея есть только как, но не почему. Мах в XIX в. был неправ, приписывая мудрому самоограничению Галилея принципиальный характе р, неправ был в XVII в. и Декарт, который считал, что он-то может объяснить, что такое тяготение. Но мы еще не раскрыли всего, что содержится в кинематической трактовке Галилея. Опытами и рассуждениями, которые приведены в Беседах (см. там же День первый и День третий ), Галилей опровергает воспринятое средневековой наукой положение Аристотеля, что скорость падения однородных тел пропорциональна их весу, опровергает и представление Аристотеля о сопротивлении среды. Он устанавливает, можно сказать, предельным переходом от данных наблюдения и опыта принцип, согласно которому в пустоте или же в среде, по другим каким-либо причинам не оказывающей сопротивления, замедляющего движение тел, скорость падения всех тел одинакова... . И [сопротивление среды качественно вполне верно проанализировано Галилеем как все возрастающее с возрастанием скорости, так что, в конце концов, скорость доходит до такого предела, а сопротивление среды до такой величины, что они уравновешивают друг друга, упраздняя всякое приращение и превращая движение тела в однообразное и равномерное, которое оно и сохраняет в дальнейшем . Как видим, кинематическая абстракция Га- [c.86]

Вообще в современной историко-научной литературе есть определенная тенденция преувеличивать значение средневекового наследия для деятелей научной революции XVII в. Конечно, схоласты рассматривали понятия разрывного и непрерывного, конечного и бесконечного, но преимущественно в связи с философскими проблемами и анализом процесса движения в весьма абстрактной постановке. Не имея удобного языка математических обозначений и не прибегая сколько-нибудь систематически к эксперименту, ученые XIV в., которым сейчас придается особенно большое значение, оперировали в сущности тем же материалом, который был в распоряжении античной науки, и наталкивались на те же трудности. Как по этой причине, так и в силу влияния деятелей раннего Ренессанса, сместивших центр тяжести научных интересов из области натурфилософии в область гуманитарных дисциплин, интерес к такой проблематике ослабевает. Новое обращение к ней у Галилея связано с новыми постановками физических проблем, ответы даются с помощью новых методов. Неудивительно, что Галилей не упоминает своих схоластических предшественников. [c.88]

Есть еще одна сторона рассматриваемой проблемы. Как показывают сохранившиеся наброски Галилея — результат его многолетних размышлений над проблемой удара, он стремился найти какой-то субстрат, соответствующий динамическому понятию силы. На этом пути он должен был бы прийти к введению понятия массы. Но тут физика небес стала помехой для физики Земли. Отстаивая систему Коперника, Галилей, можно сказать, оппортунистически принял круговое движение небесных тел как естественное (инерционное) — положение, которое имело за собою сильную традицию и не вызывало возражений со стороны аристотелианцев. Кроме того, Галилей не располагал количественной характеристикой ни того, что заставляет тела падать на Землю по открытому им закону, ни того, что происходит при соударении тел. Поэтому он не мог ввести ни динамическую меру силы, ни понятие массы. [c.102]

Для современников основным произведением Гюйгенса была книга Маятниковые часы (1673 г.) Это классическое произведение по богатству и ценности содержания имеет мало себе равных. Прежде всего, оно, в соответствии со своим названием, содержит (в первой части) описание великого изобретения Гюйгенса — маятниковых часов. Разрабатывая теорию математического маятника, Гюйгенс показал неизохронность колебаний кругового маятнйка и для него разработал метод расчета периода колебаний, равносильный приближенному вычислению соответствующего эллиптического интеграла. Гюйгенс строго доказал точную изохронность колебаний (любой амплитуды) циклоидального маятника, дал формулу для вычисления периода этих колебаний, а также и для периода малых колебаний кругового маятника, разработал и осуществил конструкцию циклоидального маятника. В связи с этим Гюйгенс создал новый раздел дифференциальной геометрии — учение об эволютах и эвольвентах. Он изобрел часы с коническим маятником. Попутно Гюйгенс открыл явление параметрического резонанса (наблюдая установление консонанса двух маятников, прикрепленных на одной балке) и правильно объяснил его. Кроме того, в Маятниковых часах изложены многочисленные математические результаты, как, например, спрямление многих кривых, определение площадей некоторых кривых поверхностей, метод построения касательных к рулеттам и т. д. Не располагая алгоритмом анализа бесконечно малых, Гюйгенс, проявляя исключительную изобретательность, систематически применяет инфинитезимадьные методы в геометрическом оформлении — этим аппаратом он овладел в совершенстве, и в этом среди его современников никто, кроме Ньютона, не мог с ним соперничать. Но мы еще не сказали о том, что в четвертой части Маятниковых часов , под названием О центре качания , решена поставленная Мерсенном проблема определения периода колебаний физического маятника. Это — первая глава динамики твердого тела. В этой созданной Гюйгенсом главе одинаково значительны результат и метод. В ней налицо то сочетание эксперимента и теории, технической направленности и обобщающего физического мышления, которое характерно для рассматриваемого периода. Проявить это сочетание в своем творчестве дано было только деятелям экстра-класса — Галилею, Гюйгенсу, Ньютону. [c.110]

Галилеева симметрия в конце XIX в. не включалась в канонический формализм как мы уже отмечали, вопрос о том, какой закон сохранения отвечает ей, оставался открытым. В силу особой роли времени в классической механике галилеево-ньютонова группа как некоторая единая система преобразований, действующая на пространственно-временном многообразии, оставалась неизвестной, несмотря на то, что все ее генераторы были известны, по существу говоря, со времени Галилея и Ньютона. Галилеев принцип относительности имел большое значение для обоснования системы Коперника (Галилей), использовался Гюйгенсом в качестве одного из главных постулатов теории упругого удара, но уже в Началах Ньютона формулировался в виде следствия из трех основных аксиом или законов механики, а в механике XVIII в., как правило, не фигурировал вообще. Во второй половине XIX в. возобновляется некоторый интерес к физическим основам механики, в частности к вопросам об абсолютном пространстве, инерциаль-ных системах отсчета и принципе относительности Галилея (Э. Мах, К. Нейман, Л. Ланге и др.) . Частично это было связано с проблемой увлекаемо-сти эфира в оптике и электродинамике движущихся сред. Однако исследования эти не носили систематического характера, и галилеева симметрия в механике не рассматривалась на одном уровне с евклидовой симметрией. Отчетливое понимание роли галилеевой симметрии в классической механике и открытие галилеево-ньютоновой группы произошло, по сути дела, после открытия теории относительности. Ф. Клейн в этой связи подчеркивал Эта выделенность t (т. е. времени.— В. В.) играла определенную тормозящую роль в истории развития механики. Несмотря на то, что уже Лагранж [c.238]

В заключение остановимся на общей проблеме установления подобия гидродинамических процессов с помощью уравнений Навье — Стокса. Как известно, вопросы подобия в простейших задачах прочности рассматривал в своих Беседах еще Г. Галилей (1638), а более общий критерий динамического подобия сформулирован в Началах И. Ньютона (1687). В теории теплоты принципом подобия широко пользовался Ж. Фурье. Однако анализ обпщх уравнений гидродинамики с точки зрения подобия не производился сколь бы то ни было систематически, по-видимому, вплоть до середины XIX в., когда Дж. Г. Стокс (1851) попытался сформулировать обпще принципы динамического подобия течений. Более подробно такой анализ был проведен в 1873 г. Гельмгольцем, который использовал некоторые свои результаты и для непосредственного пересчета различных экспериментов. Но и эта работа не определила, по существу, всестороннего внедрения методов подобия в гидродинамику. Этот процесс проходил весьма медленно, теоретические дискуссии об основах метода подобия и размерности развернулись в начале XX в., а практическое внедрение, например числа Рейнольдса, в инженерные расчеты завершилось лишь в конце первой четверти XX в. [c.73]

Как Галилей увидел в обыденных явлениях падения тел, явлениях, наблюдаемых каждым человеком, начиная с раннего детства,, стоящие за ними законы равнопеременных (равноускоренных и равнозамедленных) движений, законы простые и адекватные сущности-явлений, так и в новой области — в ракетной технике — Циолков--ский открыл закономерности, выявившие основные принципы (доминанты ), характерные для этого класса движений. Эти закономерности просты и прозрачны, как ключевая вода. От них не уйдешь в проблемах ракетостроения и их не предать забвению. Простые и ясные формулы Циолковского являются основой теоретической ра-кетодинамики . [c.241]

Гидродинамика - наука, изучающая законы движения несжимаемой и сжимаемой жидкости (газа). Развитие этой науки проходило как решение проблем, связанных с определением силы сопротивления, оказываемого жидкой (газообразной) средой движущемуся в ней телу. Не останавливаясь подробно на истории гидроаэродинамики отметим некоторые этапы развития этой науки. Первые успехи теории сопротивления, относящиеся к XVII в., были достигнуты благодаря изучению закона падения тел и движения маятника, который служил в то время инструментом для измерения времени. На основе своих опытов Галилей впервые показал, что сопротивление, испытываемое телом, движущимся в жидкой среде, возрастает с увеличением плотности среды и скорости движения. Количественную оценку величины сопротивления Галилей не произвел. В конце XVII и начале XVIII в. в изучение проблемы сопротивления большой вклад внес Исаак Ньютон. Исследуя движение шара в различных средах, Ньютон установил, что сопротивление шара R пропорционально плотности среды р, квадрату скорости движения v и площади сечения S. Таким образом, был открыт основной закон сопротивления R = pv S, при этом для шара С= 0.5. В своих теоретических работах Ньютон особенно подробно исследовал движение гипотетической жидкости, состоящей из дискретных частиц. Применительно к ней Ньютон создал так называемую ударную теорию сопротивления пластинки, движущейся под некоторым углом атаки. Применяя теорему о количестве движения, он определил величину силы сопротивления. Ньютон полагал, что масса жидкости, набегающей за единицу времени на [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...