- •Министерство образования и науки Республики Казахстан ргп пхв «Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева» Факультет___Механико-математический____
- •Учебно-методический комплекс дисциплины
- •Астана 2016 Содержание учебно-методического комплекса дисциплины (умкд)
- •2. Программа дисциплины (Syllabus)
- •Данные о дисциплине
- •Распределение часов по учебному плану
- •Пререквизиты и постреквизиты учебной дисциплины
- •Характеристика учебной дисциплины
- •Учебно-методическая обеспеченности дисциплины
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •Знания, умения и навыки студентов оцениваются по следующей системе
- •8. Политика учебной дисциплины
- •3. Глоссарий по дисциплине
- •4. Тезисы лекций по темам учебной дисциплины и методические указания по изучению лекционного курса
- •1. Методология механики
- •2. Основные методологические принципы изучения истории механики
- •1. Предмет и задачи истории механики
- •2. Основные закономерности развития механики
- •3.Периодизация истории механики
- •1. Основные понятия методологии механического познания.
- •2. Социально исторические, культурные, производственно-технические предпосылки становления классической механики.
- •1. Основные достижения классической механики 17 века
- •2. Становление классической механики как фактор социокультурной динамики 16-17 вв.
- •Лекция 5. Механика и методология Архимеда
- •1. Архимед-физик (механик)
- •2. Центр тяжести
- •3. Закон рычага
- •4. Механическое открытие
- •5. Гидростатика
- •6. Определение удельного веса
- •7. Оптика
- •8. Влияние работ Архимеда на развитие механики
- •1. Движение - одна из основных проблем естествознания
- •2. Механика Галилея как основа механики Ньютона
- •3. Механика Ньютона
- •4. Ньютоновская методология исследований
- •Что мы понимаем под пространством?
- •Основные свойства пространства.
- •Проблемы в представлениях о пространстве.
- •4. Способы измерения времени.
- •5. Основные свойства времени.
- •6. Проблемы в представлениях о времени.
- •Лекция 8. Зарождение учения о движении
- •1. Созерцательный характер натурфилософии античности
- •2. Воззрения древних на механическое движение
- •Лекция 9Первые попытки введения количественных характеристик в учении о движении
- •1.Понятие «Импетуса» и диаграмма Орезма
- •2.Баллистическая задача в средние века
- •3. Ростки прогрессивных воззрений в натурфилософских трудах схоластов XIV—XV вв. И возникновение университетов в Европе
- •Лекция 10. Научная революция XVI—XVII вв. И создание фундамента классической механики
- •1.Общие замечания о научной революции
- •2. Предпосылки сближения механики с общественной практикой
- •3. Первые крупные достижения научной революции
- •Лекция 11. Борьба науки против догм схоластики
- •1. Научный переворот, провозглашенный Коперником
- •2.Законы Кеплера
- •3.Учение о движении в трудах Галилея
- •4.Учение о механическом движении у Декарта
- •1.Основные проблемы техники и естествознания XVII в.
- •2.Организация академий наук в Европе
- •3.Создание теории всемирного тяготения
- •4. Геометрическая статика Вариньона
- •5.Зарождение мировоззрения механистического материализма в XVII—XVIII вв.
- •1. Преобразование исполнительной машины введение парового двигателя
- •2.Запросы техники и естествознания, стимулирующие развитие механики
- •3.Организация научно-исследовательской работы в Европе (XVIII в.)
- •1. Развитие геометрической статики (д. Бернулли, Пуансо)
- •2. Разработка принципа виртуальных скоростей учеными XVIII и начала XIX в.
- •3. Дальнейшая разработка принципа виртуальных скоростей в трудах Остроградского и его школы
- •2.Принцип Даламбера и его предыстория
- •3.Общая формула динамики Лагранжа
- •1.Аналитическая динамика в XIX в.
- •2.Теория малых колебаний и устойчивость движения
- •3.Внешняя баллистика
- •4 Прикладная механика
- •5.Изучение упругих свойств материалов
- •6.Механика жидкости и газа
- •Тема 6. Механика и методология Ньютона (1 час).
- •Тема 7. Проблемы пространства и времени (1час).
- •Тема 8. Зарождение учения о движении (1 час).
- •Тема 9.Первые попытки введения количественных характеристик в учении о движении (1 час).
- •Тема 10. Научная революция XVI—XVII вв. И создание фундамента классической механики (1 час).
- •Тема 11. Борьба науки против догм схоластики (1 час).
- •Тема 12.Создание фундамента классической механики - завершающий этап научной революции.
- •Тема 13.Развитие статики твердого тела и механической системы в xviiIиначале XIX в.
- •Тема 14. Развитие аналитической динамики в XVIII и начале XIX в.
- •Тема 15. Краткий обзор основных механических дисциплин XIX и начала XX в.
1.Основные проблемы техники и естествознания XVII в.
Развитие мануфактурной промышленности достигло в середине XVII в. высокого уровня. Водяная мельница, одна из первых машин, претерпела ряд существенных усовершенствований: сложные комбинации верхнебойных, среднебойных и нижнебойных колес, ременных передач от водяного двигателя к фабрике обеспечивали бесперебойное функционирование последней во все времена года. Изобретение доменного процесса, автоматических часов (без ежедневной регулировки), печатного станка, мельницы-мешалки для перемалывания тряпок в бумажной мануфактуре, механизмов для дробления руды в металлургии — все эти достижения ставили на очередь дня введение машин в производство.
К. Маркс видел в таком пока еще единичном введении машин важные предпосылки развития технической мысли, развития точных наук и прежде всего математики и механики: «Очень важную роль сыграло спорадическое применение машин в XVII столетии, так как оно дало великим математикам того времени практические опорные пункты и стимулы для создания современной механики».
Аналитическая геометрия Декарта, результат введения элемента диалектики в математику (переменной величины), дифференциальное и интегральное исчисление, элементы дифференциальной геометрии (Гюйгенс)—все это развивалось в трудах ученых, прославивших свои имена крупными открытиями в области механики. Теория флюксий Ньютона носила четко выраженный кинематический характер. В методы геометрии все более проникают идеи механики: кривая рассматривается в это время как результат сложного движения точки; поверхность — как результат перемещения кривой. В движении кулачковых и других механизмов, все шире внедряющихся в технику, усматриваются более сложные траектории, чем известные в средние века или античности (прямолинейные отрезки и дуги окружностей).
В чисто механических задачах появляется множество разрозненных методов, индивидуальных приемов решения, которые необходимо сравнить, объединить, осмыслить. Появляется настоятельная общественная потребность создания сводных обобщающих трактатов по механике. Уже после сочинений Декарта механика стала претендовать на господствующую роль в естественных науках: все явления неживой природы и некоторые биологические процессы сводились к чисто механическим движениям частиц того или иного рода.
Механика стала связующим звеном между математическими методами, с одной стороны, и все еще слабо расчлененной натурфилософией— с другой. От механики и математики ждали в XVII в. рациональных рекомендаций, оценок, реконструкций тех ремесел и промышленности, развитие которых через столетие переросло в промышленный переворот. Не случайно в наказах основателей Академии наук отмечается ведущая роль механико-математических дисциплин. От академии наук «требовали совершенствования познаний о натуральных объектах, а также всех полезных искусств, мануфактур, механической практики, машин и изобретений».
Великая проблема планетных движений со времени Коперника— Кеплера не переставала быть в центре внимания ученых. Еще Кеплер высказал идею о притяжении, исходящем от Солнца к планетам. Магнетизм, открытый В. Гильбертом, показал возможность притяжения тел на расстоянии. Технической предпосылкой точного математического описания движения небесных тел оставалась проблема определения долгот. Великие морские державы— Англия, Голландия, Испания, даже Франция — дорого заплатили бы за эффективное решение этой проблемы. Для оказания помощи в этом деле были созданы финансируемые монархами научные учреждения: Королевская обсерватория в Париже в 1672 г. и Королевская обсерватория в Гринвиче в 1675 г. Английский парламент в начале XVII в. установил премию за эффективный метод определения долготы с точностью до полградуса. Таковы причины, обусловившие чрезвычайную актуальность поиска законов движения тел солнечной системы в XVII в.
