Страница:БСЭ-1 Том 39. Мерави - Момоты (1938).pdf/130

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

Эта слабая сторона механики вместе с тем дает ей силу широкого охвата и большой законченности решения тех простейших проблем механич. движений, к-рыми она только и занимается. — Как показывает история развития М., она все более тесно связывается с другими физическими науками. Прежде всего, проблемы, к-рые ставит перед М. практика, становятся все более сложными, требующими не только механич., но и физич. исследования.

Для решения вопросов, к-рыми М. занималась на первых этапах своего развития (напр., о движении тел по шероховатой поверхности), достаточно было установить из наблюдений простейшие количественные законы явлений (напр., законы, трения Кулона). При этом природа трения сознательно выключалась из рассмотрения. Иначе дело обстоит в современной М. Такая важнейшая проблема гидромеханики, как вопрос о движении тела в вязкой среде, связана с необходимостью всестороннего физич. рассмотрения природы сил вязкости.

Вообще современная физика стремится вывести на основе анализа структуры тела его механич. свойства, к-рые раньше принимались как данные. Поэтому М. теперь уже не может ограничиваться чисто эмпирич. установлением законов действия сил, напр., силы трения, а должна учитывать результаты физич. исследования механизма тех явлений, которые определяют возникновение этих сил. Далее, современная М. все более широко пользуется физич. методами экспериментального исследования (напр., оптич. методы исследования распределения напряжений в деформированных телах, распределения скоростей в текущей жидкости и др.). Такое усиление связи М. с другими частями физики не противоречит сказанному выше о количественном характере механики, но подчеркивает лишь невозможность отрыва механич. исследований от физических.

В литературе иногда встречается определение М. как прикладной математич. науки.

Несостоятельность такого определения ясна из сказанного. Предметом М. является определенная форма движения материи; математика же исследует общие количественные и пространственные формы и отношения реального мира. Это неверное определение механики обычно обосновывается тем, что М. чрезвычайно широко пользуется математич. методами для решения своих задач. Но можно указать ряд других областей физики, не менее широко пользующихся математикой (термодинамика, геометрии, оптика и др.). Определение М. как отрасли прикладной математики является идеалистическим и вредным. Оно стремится обосновать тот отрыв М. от физики и физич. методов эксперимента, к-рый существует у части механиков и к-рый значительно тормазит ее развитие. — Встречается также утверждение, что М. является основой физики. Это — точка зрения, к-рой придерживаются механисты (см. Механицизм). Она опровергнута всей историей развития физики, доказавшей невозможность сведения основных физич. процессов к механич. движениям. «Всякое движение заключает в себе механическое движение и перемещение больших или мельчайших частей материи; познать эти механические движения является первой задачей науки, однако лишь первой. Само же это механическое движение вовсе не исчерпывает движения вообще. Движение вовсе не есть простое перемещение, простое изменениеместа, в надмеханических областях оно является также и изменением качества» (Э пг ельс, там же).

При изучении движений материальных тел М. пользуется различными степенями абстракции. В некоторых случаях, отвлекаясь от вопросов взаимодействия физич. тел и учитывая лишь их протяженность и внешнюю форму, рассматривают движение с чисто геометрии, стороны; эту часть М. называют кинематикой. В других случаях, приняв во внимание наиболее общие для всех материальных тел физич. свойства (масса, упругость и др.), исследуют движения тел в связи с взаимодействиями, имеющими место при этом движении; эту часть М. называют кинетикой. Кинетику подразделяют на статику, изучающую законы взаимодействия тел при взаимном равновесии, и динамику, изучающую взаимодействия тел при взаимном движении их. Кроме этого подразделения М. на кинематику и кинетику, существует еще разделение ее соответственно видам движения, к-рые она изучает. Простейшим видом механич. движения является поступательное перемещение тел; при этом абстрагируются как от вращения тел, так и от их деформации. Этот вид движения изучает М. материальной точки и свободной системы точек (под материальной точкой понимают тело, обладающее столь малыми размерами, что вопрос о его собственном вращении не играет роли; тело, имеющее конечные размеры, но совершающее поступательное движение, можно заменить точкой — его центром инерции, — которой приписывают всю массу тела). Чтобы перейти от М. материальных точек к М. конкретных тел. необходимо сделать добавочные предположения о характере связей между точками системы.

Например, система жестко связанных точек определяется как идеально твердое тело. В тех случаях, когда деформацией тела можно пренебречь, эта абстракция вполне допустима. М. сплошных сред исследует деформацию упругих твердых тел (теория упругости) и движения жидкостей и газов (гидромеханика). И в механике сплошных сред существуют различные степени абстракции (напр., гидромеханика идеальной жидкости, в к-рой абстрагируются от внутреннего трения). — Помимо указанных подразделений М., различают еще М. теоретическую и прикладную. Последняя занимается решением специальных проблем технич. характера. Существенно указать на взаимную связь М. теоретической и прикладной. История развития М. показывает, что т. н. прикладная М. не только заимствует от теоретической методы решения своих проблем, но, опираясь на результаты теоретич. М., вырабатывает свои собственные специфич. методы. Вместе с тем она влияет оплодотворяющим образом на развитие М. теоретической. В этой статье излагаются гл. обр. история и основы теоретической М. системы точек и твердого тела. См. также Механика прикладная, Гидромеханика, Упругости теория, Относительности теория, Квантовая механика.

II. Основные понятия и законы классик, механики.

В классической механике понятие пространства (см.) тесно связано с понятием о некоторой неподвижной основной системе отсчета, по отношению к к-рой рассматриваются все движения тел. Всякая другая система отсчета может заданным образом двигаться по отноше-