- •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.
5.Зарождение мировоззрения механистического материализма в XVII—XVIII вв.
Два крупнейших ученых-мыслителя XVII—XVIII вв. Декарт и Ньютон сыграли огромную роль в формировании нового прогрессивного естественнонаучного мировоззрения — механистического материализма. Несмотря на острую полемику последователей Декарта — картезианцев с ньютонианцами, оба лагеря в основу системы воззрений на явления природы полагали убеждение в материальности внешнего мира с его объективными закономерностями и познаваемости законов природы человеческим разумом. Еще более сближало оба лагеря толкование всевозможных явлений природы на основе законов механики.
Были и расхождения во взглядах. Картезианцы полагали в основу механического взаимодействия тел и частиц удар и давление. Они объясняли тяжесть натиском одного слоя мирового вихря на другой слой или взаимодействием вихря Солнца с вихрем планеты. В вихревом движении участвует вещество мирового эфира: в мире нет пустоты.
В теории тяготения Ньютона существовало представление о дальнодействии тел и частиц в пустоте. Это представление не было повторением пройденного этапа — атомизма древних, оно было наполнено новым содержанием и давало возможность найти точный количественный ответ на многие трудные вопросы естествознания.
Вольтер о различии двух направлений писал: «Француз, прибывающий в Лондон, находит все в ином виде, как в философии, так и в прочем. Он оставил наполненную вселенную, а находит пустую. В Париже ее рассматривают как состоящую из вихрей; в Лондоне ничего подобного не усматривают. У нас давление Луны вызывает морской прилив, у англичан море тяготеет к Луне. Согласно картезианцам, все происходит посредством непостижимого натиска; согласно Ньютону, в этом повинно тяготение, причина которого столь же непонятна. В Париже Землю представляют себе в виде дыни; в Лондоне она сплющена с двух сторон. Для картезианца свет существует в воздухе; для ньютонианца он прибывает от Солнца в шесть с половиной минут. Французская химия имеет дело с кислотами, щелочами и эфиром; тяготение господствует даже в английской химии».
В полемике по конкретным научным проблемам небесной и земной механики (а иногда эти споры выходили за рамки механики) ньютонианцы имели все больший перевес. Главным их преимуществом была возможность вычислить (иногда и предвычислить) интересующие ученых параметры. Примером может служить предсказание Ньютона о возвращении кометы Галлея в 1757 г. Клеро внес поправку в этот расчет на основе ньютоновой же теории возмущений и предсказал возвращение кометы к перигелию в апреле 1759 г.
«...И тогда, впервые за историю человечества, астрономы начинают «ожидать» комету. Волнение, вызванное этим необычайным обстоятельством, передается широким кругам парижан. И комета приходит, на восторг народа, на славу Ньютона и Клеро!».
Научная революция, начавшаяся в механике, стала быстро распространяться на другие отрасли естествознания. Наиболее тесно примыкающая наука — математика — испытывает качественные изменения. Инфинитезимальные подходы к принципу виртуальных скоростей, оперирование скоростями точек вместо их возможных перемещений, фактическое введение новых понятий тангенциального и нормального ускорений — все это приводило к необходимости разрабатывать новый математический аппарат точного естествознания. Так в трудах по механике создаются анализ бесконечно малых, дифференциальное и интегральное исчисление, элементы дифференциальной геометрии.
В XVIII в. научная революция перешла на область химии. Представления и закономерности механики переносятся также в оптику, теорию теплоты и даже в социологию (философские взгляды утопистов, теория притяжения страстей Шарля Фурье), открывая все более широкую дорогу механицизму. У. Гарвей открыл кровообращение на основе механических представлений. Идеи ньютонианской механики оказали значительное влияние на Канта в его космологии, Дж. Дальтона в химии, Д. И. Менделеева в работе, подготовившей установление периодического закона химических элементов. Механицизм XVII в. и, в частности, идеи Ньютона сыграли важнейшую роль в формировании прогрессивного мировоззрения французских материалистов конца XVIII в.
Не было бы преувеличением сказать, что механика (в особенности динамика) XVII в.
явилась ключом к научному естествознанию XVIII в.
Лекция13. Промышленный переворот и развитие механики в XVIII-начале XIX в.
План лекции
Преобразование исполнительной машины введение парового двигателя
Запросы техники и естествознания, стимулирующие развитие механики
Организация научно-исследовательской работы в Европе (XVIII в.)
