Античная механика

Характер античной механики определялся экономическими основами рабовладельческого хозяйства. Развитие рабства в Греции явилось предпосылкой для более широкого разделения труда в производстве. До известного периода это обеспечивало более быстрый рост техники и производительных сил, рабовладельцы же получили досуг для интеллектуальной деятельности. Однако рабовладельческое хозяйство содержало в себе элементы, тормозившие дальнейший рост техники. Рабам в основном поручались такие примитивные работы, которые или вовсе не требовали орудий труда, или выполнялись крайне грубыми орудиями, так как раб, низведенный сам до степени орудия труда, не был заинтересован ни в сохранности, ни в совершенствовании этих орудий. [c.7]

Принципиально новым для античной механики по сравнению с научными достижениями Древнего Востока было то, что наряду со стихийным применением результатов многовекового практического опыта появляются и механические теории. [c.9]

Как видим, понятие инерции — непростое. Поэтому имеет смысл начать ее изучение, так сказать, с истории вопроса давайте перенесемся в Древнюю Грецию — колыбель науки — и посмотрим, как в античной механике зарождалось понятие инерции. [c.11]

Инерция в античной механике [c.11]

Ксли античная механика твердого тела зародилась главным образом в связи с грандиозными строительными работами древних и необходимыми для этих работ подсобными механизмами, то созданию первых [c.17]

Между тем история техники подтверждает, что ряд усовершенствований в области конструирования машин обязан своим появлением использованию предыдущих конструктивных решений на новой технологической основе и что даже различные типоразмеры машин, относящиеся к различным периодам развития техники и считавшиеся ранее принципиально отличными, в действительности представляют собой своеобразное конструктивное оформление одной и той же функциональной идеи. Так, например, описанный в трудах античных механиков — Герона Александрийского и Филона Византийского автомат для раздачи святой воды , разработанный почти две тысячи лет тому назад, очень напоминает по своей кинематической схеме современный автомат для продал<и различных мелких предметов. Опущенная в автомат Герона мелкая монета падала на рычаг, открывающий на короткое время кран, из которого вытекало определенное количество воды. Опущенная в современный автомат мелкая монета также приводит в действие рычаг, при движении которого автомат выдает порцию духов или железнодорожный билет, или плитку шоколада. [c.14]

Приведем некоторые сведения из истории механики. Подобно всем другим наукам механика возникла и развивалась под влиянием практических нужд человеческого общества. Она является одной нз древнейших наук и ее история насчитывает приблизительно 25 веков напряженных исканий. В примитивном виде первичные понятия механики, в частности, понятия силы и скорости, появились еще в античный период. Чисто практическое применение катков, наклонной плоскости, рычага, блоков при постройке грандиозных сооружении древности (пирамиды, дворцы и т. п.) накапливало определенный опыт и, очевидно, должно было привести к обобщению этого опыта, к установлению некоторых законов механики (статики). Так, в трактате Механические проблемы Аристотель (384 — 322 до н. э.) рассматривает конкретные практические задачи при помощи метода, основанного на законе рычага. Однако первые попытки установления динамических законов оказались неудачными. Аристотель ошибочно полагал, что скорости падающих тел пропорциональны их весам и что равномерное и прямолинейное движение является результатом действия постоянной силы. Потребовалось почти два тысячелетия, чтобы преодолеть эти ошибочные представления и заложить научные основы динамики. К числу бесспорных достижений античной механики следует отнести работы Архимеда (287—212 до и. э.), который был не только выдающимся инженером своего времени, но и дал ряд научных обобщений, относящихся к гидростатике (закон Архимеда), учению о равновесии и центре тяжести. [c.9]

Если античная механика твердого тела зародилась главным образом в связи с грандиозными строительными работами древних и [c.17]

Античная механика и перпетуум мобиле [c.17]

Как известно из истории, наиболее благоприятная почва для возрождения античной механики оказалась в тот период [c.28]

Открытие таких природных явлений, как гравитация, магнетизм, электричество, казалось, должно было дать ключ к тайне вечного движения и его реализации в наших земных условиях. Однако против ожидания ничего подобного не произошло. Хотя проекты перпетуум мобиле возникали под самыми разными названиями, проблема так и оставалась нерешенной. В то же время внимательного читателя не могло не удивить появление в эпоху Просвещения множества примитивных проектов вечных двигателей, уместных разве что в средневековой науке и совершенно немыслимых, например, для античной механики. В чем же тут дело [c.168]

Целый ряд инженерных работ и изобретений сделал Герои Старший. В его сочинениях изложены все высшие достижения античного мира в области прикладной механики. [c.13]

Мы не будем подробно рассматривать историю развития механики времен античности и в средние века, сделав лишь несколько общих замечаний о наиболее выдающихся ученых, которым мы обязаны рядом капитальных трудов, приведших к оформлению современной [c.20]

Первые дошедшие до нас исследования античных ученых в области механики относятся главным образом к различным вопросам статики. [c.12]

Интенсивные занятия механикой побудили его в сочинении Способ изучения механических теорий , посвященном Эратосфену, разрешать сложные математические задачи с помощью механики. В этой работе он почти по-современному обращается с понятием бесконечного, перед которым боязливо отступала античная математика. Правда, метод доказательства математических истин с помощью механических аналогий Архимед рассматривал как предварительный и в своих поздних сочинениях он дал точные доказательства важнейших теорем. [c.21]

МЕХАНИКА ОТ АНТИЧНОСТИ ДО НАШИХ ДНЕЙ [c.1]

Таким образом, есть основание выделить три направления п три линии развития в теоретической механике античного мира, которая зародилась в Древней Греции в VI—V вв. до ц. э, и развивалась затем в эллинистических государствах и в созданной римлянами империи примерно до V в. н. э. Статика была почти непосредственно связана с техническими запросами ее основными проблемами был расчет выигрыша в силе, достижимого с помощью известных механических приспособлений, и вы вод условий равновесия при взвешивании и плавании тел. Кинематическое направление находилось, по крайней мере в эллинистическую эпоху, в русле астрономической традиции, к тому времени имевшей уже многовековую историю. В обеих этих областях был достигнут достаточно высокий уровень математизации этой пауки — с использованием геометрии, тригонометрии и методов инфинитезимального характера. Обш ее учение о движении, чем занимались философы, было в основном качественной теорией. Оно, в соответствии с установками главных философских школ эпохи, оставляло в стороне количественную сторону дела и искало объяснения механических явлений, опираясь на повседневный опыт и наблюдения, путем сравнений и сопоставлений. [c.10]

Уже на самых первых этапах научной деятельности, по-видимому, механика интересовала Архимеда больше всего, причем переход к теоретическим обобщениям шел от чисто прикладных вопросов. Но и позже, помимо теоретических исследований в области математики, физики и механики, Архимед занимался вопросами прикладной механики, в частности, в связи с потребностями обороны его родного города Сиракузы. Он обогатил античную технику большим количеством замечательных изобретений. [c.25]

Накопившиеся научные и практические данные заставляют Галилея по-новому проанализировать движение брошенного вверх камня. Он приходит к выводу, что сообщенный импульс уничтожается погашением первоначального излишка его над весом тела . Аристотелево естественное падение камня становится у Галилея насильственным — под действием силы тяжести. И наоборот, насильственное равномерное движение тела под действием якобы толкающей силы воздуха становится естественным, совершающимся без приложения силы. Сила требуется лишь для изменения этого движения. Следовательно, равномерное движение происходит по инерции. И Галилей широко пользуется принципом инерции, но толкует его еще так же космически , как и Коперник движение тела, на которое не действуют силы, есть движение по окружности. Прямолинейное же равномерное движение невозможно, поскольку оно бесконечно, а в природе ничто не может стремиться к недостижимой цели (это от Аристотеля ). Для оценки равномерного движения он вводит термин и понятие скорости (не применявшиеся в античной механике), не давая, правда, его точного определения, а лишь сравнивая скорости двух тел. [c.61]

Книга состоит из очерков, популярно излагающих историю эволюции теоретической механики от античности до наших дней. Она включает очерки античной механики, механики средневекового Востока и Европы, механики эпохи Возрождения, механики XVII —XX вв. Две последние главы книги посвящены достижениям механики в России и СССР. [c.2]

Характерной чертой античной механики является разобщенность учения о движении — кинематики и учения о равновесии — статики. Развитие этих основных областей механики в течение длительного времени (вплоть до XVII в.— периода объединения их в единую науку) шло независимо друг от друга. И это в значительной мере предопределено традициями античной науки. Учение о движении разрабатывалось в рамках общего учения о природе вопрос о сущности движения был одной из фундаментальных проблем древнегреческой философии. Чисто кинематическое описание движений стало делом астрономов, создававших и достаточно сложные инструменты для своих наблюдений и измерений, и механические модели мироздания движение небесных тел, согласно общепринятым в античной науке взглядам, не требовало причинных объяснений. Учение о равновесии развивалось на основе опыта применения различных приспособлений. [c.9]

Развитие Л1еханики в странах ислама, как и развитие математики, началось с перевода и комментирования сочинений античных авторов Аристотеля, Герона и в дальнейшем шло по тем же основным направлениям, как и в античной механике. Это обусловлено не только силой традиции, в некоторых культурных зонах Востока почти непрерывной, но и примерно одинаковым характером и уровнем развития техники. Целый цикл работ, посвященных общим понятиям механики (главным образом сущности движения), ведет начало от перевода и комментирования Аристотеля. Эти вопросы затрагиваются в той или иной степени и в трактатах, посвященных частным вопросам механики. [c.44]

На средневековом Востоке интенсивно развивалось и кинематическое направление античной механики. Это было обусловлено необходимостью обработки результатов астрономических наблюдений, которые проводились в многочисленных обсерваториях. В зиджах IX—XV вв. и в большом количестве специальных трактатов разрабатывались принципы кинематико-геометрического моделирования видимого движения небесных тел. Однако, отправляясь от античной традиции, восточные астрономы сделали существенный шаг вперед в разработке представлений о кинематической сущности движения тел, а некоторые из них близко подошли к таким фундаментальным понятиям, как скорость неравномерного движения точки по окружности и мгновенная скорость в точке. [c.83]

Очень важным видом деятельности, способствующим развитию техники и механических приспособлений, явилось ремесленное производство, которое, особенно в Греции и эллинистическом мире, было в значительной степени уделом свободных граждан. Именно с ремесленным производством связана разработка различных способов поднятия и перемещения тяжестей с помощью механических приспособлений ( хитроумных устройств ) в ткацком, гончарном, ювелирном деле и т. д., т. е. всего того, что, пользуясь современной терминологией, можно было бы объединить в понятии техническая механика . Значительным стимулом совершенствования механических устройств было развитие торговли (как внутренней, так, главным образом, междугородной и международной), связанной с применением золота в качестве менового эквивалента и распространением драгоценных камней. Это способствовало использованию рычага в различных его видах, так как торговые операции требовали более точных способов взвешивания. Появляются весы и безмены самых разнообразных конструкций с перемещающейся точкой опоры, с неподвижной точкой опоры, но перемещающимся грузом и т. д. Практика взвешивания грузов на безменах основывалась на эмпирическом знании закона рычага, и сама она в свою очередь доводила эти законы до степени очевидности. Устройство безмена было основано на твердом убеждении, чтодвойному грузу, подвешенному к одному плечу рычага (с неподвижной точкой опоры и постоянным против ове-с ), соответствует вдвое большее удаление противовеса от точки опорыГ рЙаряду со стихийным применением результатов многовекового практического опыта появляются и механические теории— это было принципиально новым для античной механики по сравнению с научными достижениями Древнего Востока. [c.9]

I Характерной чертой античной механики является разобщенность учения о движении — кинетики и учения о равновесии — статики. Эти основные разделы механики в течение длительного периода времени (вплоть до XVII в.— [c.9]

С точки зрения исторической и логической, первым подлежит рассмотрению вопрос о принципе возможных перемещений или возможных скоростей. В зачаточной форме он уже встречался нам в античной механике (у псевдо-Аристотеля) и у средневековых авторов. В более развитой форме его используют в эпоху Возрождения (Леонардо да Винчи, Бенедетти), а Стеван, давший строгое и исчерпывающее условие равновесия точки на наклонной плоскости, имел, как и Леонардо да Винчи, ясное представление о Золотом правиле механики , как показывает следующая выдержка Путь, пройденный движущей силой, так относится к пути движимого, как сила движимого к силе движущей Это же правило Галилей дает в следующей редакции Скорость силы во столько раз превосходит скорость груза, во сколько раз груз превосходит силу (так как движение предполагается равномерным, то скорости пропорциональны расстояниям, и формулировки Стевина и Галилея эквивалентны). [c.131]

Дальнейшая детализация состоит в установлении в рамках каждого периода определенной последовательности этапов. Так, в рамках начального периода важнейшими этапами являются античная механика, средневековая механика стран Востока, механика средневековой Европы, механика эпохи Возрождения. Для длительного начального периода характерно стремление к решению конкретных практических задач, к описанию и объяснению наблюдаемых явлений. В силу ошибочности древних представлений о многих явлениях природы (устройство мироздания, причины движения тел и другие) их интерпретации сейчас не представляют практической ценности, как и решение инженерных задач примитивной техники. Однако именно в этот период начинается формирование понятийного аппарата механики (движение, равновесие, скорость, сила,... ) и поиск ответов на возникающие естественно-научные и технические вопросы. Наряду с философскими приемами рассмотрения проблем появляются лаконичные методы и понятия древнегреческой математики. Относительная статичность жизненного уклада общества, особенно в начальный период, стала причиной медленного расширения круга практических задач и, как следствие, вялого развития языка, методов и принципов науки. Этому способствовала и традиционная разобщенность народов (географические и языковые барьеры), и недоступность научных знаний, и их невос-требованность большинством населения (практические навыки, опыт ценились выше теоретических знаний). [c.9]

Как отдельную главу в истории развития античной механики можно рассматривать эволюцию гидравлических и пневматических мапшн и механизмов. Используя архимедов закон о выталкивающей силе, действующей на погруженное в жидкость тело, два наиболее известных механика и инженера древности Ктезибий и Герон Александрийский построили целый ряд оригинальных устройств. К ним относятся, например, изобретенный Ктезибием двухцилиндровый распылитель однократного действия и предложенный Героном автоматический механизм для открывания храмовых дверей, схема которого изображена на рис. 5. Гидравлика стала играть значительную [c.21]

В заключение этого краткого обзора состояния и уровня развития античной механики стоит хотя бы упомянуть о строительстве пирамид, оросительных каналов, акведуков, церковных храмов и амфитеатров. Античная наука, к которой наряду с математикой следует с полным правом причислить и механику, достигла весьма высокой ступени совершенства. Ведь только изобретений Ктезибия и Герона оказалось бы вполне достаточно для того, чтобы первая паровая машина появилась на две тысячи лет раньше. Тем не менее она так и не бьша изобретена даже несмотря на то, что древние с их развитой культурой хорошо представляли себе роль железа в технике и умели его добывать и обрабатьшать. Анализ определения машины, данного Витрувием, создает, однако, впечатление, что античное общество почти не бьшо заинтересовано в доведении новых открытий и изобретений до практического использования. Очевидно, большую роль играла здесь дешевизна рабочей силы, поскольку труд рабов в рабовладельческом обществе того времени оказывался более выгодным, чем создание новых, подчас мало кому понятных устройств. В силу этого в античный период значительного развития достигали лишь некоторые достаточно примитивные формы машин. [c.23]

В своих исследованиях Галилей пользуется принципами суперпозиции (наложения) движений, независимости действия сил, относительности, инерции, возможных перемещений (возможных скоростей) и др. Особенно важно отметить последний, поскольку он постулирует сохранение работы. В применении к рычагу этот принцип известен в античном мире как золотое правило механики (сколько выигрываешь в силе, столько проигрываешь в перемещении), им пользовались Архимед, Герои, Стевин и другие ученые того времени. Но Галилей первым сформулировал это правило как общий принцип статики Когда наступает равновесие и оба тела приходят в состояние покоя, то моменты, скорости и склонность их к движению, т. е. пространства, которые они прошли бы в одинаковые промежутки времени,, должны относиться друг к другу обратно их весам... Окончательное обобщение этого принципа будет сделано в 1717 г. И. Бернулли. [c.63]

Но еще более, чем Ктесибий и Филон, известен Герон Александрийский — автор многочисленных трактатов, дошедших до нас в арабских и греческих переводах. В основном из них — Механике — Герон рассматривает и теоретические вопросы — сложение скоростей по правилу параллелограмма, определение центра тяжести — и описывает ряд простыл машин рычаг, ворот, клин, винт и блок,— словом, практически все механизмы, которыми располагала античная техника. [c.22]

Сейчас трудно разобраться в новой науке и, следовательно, в движугцих силах новой культуры без некоторых представлений о классической механике. Предлагаемая книга популярно излагает историю эволюции классической механики от античности до наших дней. Вначале рассматривается зарождение механики у древних греков, главным образом в натурфилософии Аристотеля, в статике и гидростатике Архимеда. Затем дается обзор развития механики на средневековом Востоке и в средневековой Европе. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...