§ 36. Краткие сведения из истории
Появление и развитие механики, как и всех других наук, неразрывно связано с деятельностью и практическими потребностями человеческого общества.
Создание в древние времена первых орудий труда, первых примитивных построек, необходимость передвижения явились источником и средством накопления начального опыта и развития первых представлений о простейших видах механического движения.
В эпоху Возрождения развитие ремесел, торговли, мореплавания и военного дела потребовало уточнения представлений о неравномерных и криволинейных движениях, заставило искать законы, управляющие этими движениями. Вместе с возникновением городов, созданием крупных построек, развитием ремесла и родилась механика как самостоятельная наука о движении тел.
В конце XV в. Леонардо да Винчи (1452—1519) — гениальный художник, ученый и инженер определяет главные требования к постановке физических опытов как основы науки. Он проводит первые опьпы по исследованию свободного падения тяжелых тел.
Во второй половине XVI в. великий итальянский ученый, основатель научной механики Галилео Галилей (1564—1642) впервые вводит представление о равномерном движении, понятие скорости и ускорения в прямолинейном движении, экспериментально устанавливает количественный закон падения тел в вакууме. В это же время Галилей открывает закон независимого сложения движений. Пользуясь этим законом, он доказывает, что снаряды после выстрела в безвоздушном пространстве должны двигаться по параболе.
Вел-ичайшей заслугой Галилея является также открытие законов перехода от одной системы отсчета к другой и закона инерции, с которым мы ознакомимся позже.
В XVII—XVIII вв. техника мануфактурного производства потребовала внимательного рассмотрения вращательного движения и движения протяженных твердых тел.
В 1673 г. голландский ученый Христиан Гюйгенс создает первую теорию движения точки по окружности, вводит понятие нормального (центростремительного) ускорения и дает правильную формулу для его расчета.
Вслед за этим Исаак Ньютон вводит понятие полного ускорения и использует его в своих расчетах по механике.
В 1765 г. петербургский академик Леонард Эйлер в своей работе «Теория движения твердых тел» впервые разрабатывает все основные понятия и методы кинематики твердого тела.
Под влиянием запросов машинной техники и необходимости исследований передачи движений в механизмах в первой половине XIX в. возникла потребность выделения кинематики в самостоятельный раздел механики. На целесообразность такого выделения указал в 1834 г. французский физик Андре Ампер, который предложил и само название «кинематика».
Дальнейшее развитие кинематики неразрывно связано с важнейшими исследованиями русского ученого, академика О. И. Сомова. В 1872 г. О. И. Сомов в своей книге «Курс механики» впервые ввел и подробно развил широко применяемый теперь метод векторных расчетов и метод криволинейных координат.
На рубеже XIX и XX вв. в связи с рассмотрением движения все более сложных объектов происходит разделение кинематики на ряд самостоятельных частей.
Выдающийся русский ученый Н. Е. Жуковский в 1876 г. в своей работе «Кинематика жидкого тела» полностью осуществляет выделение кинематики движения жидкости в самостоятельную науку.
Трудами П. Л. Чебышева, Н. Е. Жуковского, Н. И. Мерцалова и других создается самостоятельная наука — кинематика механизмов и машин.
В это же время развиваются как самостоятельные науки кинематика упругого тела, кинематика быстрых движений, скорости которых сравнимы со скоростью света, и др.
Мы познакомились только с простейшими основными понятиями и методами кинематики. Убедились в том, что кинематика, несмотря на свою древнюю историю, сегодня развивается и совершенствуется, давая нам возможность подходить к пониманию особенностей все более и более сложных движений не только одного тела, но и систем многих тел.
