Материал:

Во натурфилософией мыслители XVI в. (себя они называли "натуральными философами») понимали не только предмет своего исследования - философию природы, но и естественный, «натуральный» подход к познанию законов мироустройства, противостоящий как книжном знанию схоластики, так и теологическим построениям. Натурфилософия, которая оказалась выше результатом философской эволюции эпохи Возрождения, исчерпывает со временем специфическое содержание философской мысли этой эпохи и уступает место философии Нового времени, возникает вне философией Возрождения, завершила свое развитие, - она связана с зарождением нового математического и экспериментального естествознания прежде всего классической механики, и с созданием новой механической картины мира.

Новый период ознаменовался, прежде всего, новым отношением к механики,

начинает рассматриваться как "благородное из искусств", которое объединяет "благородство" с наибольшей пользой в житейских делах. В формирование основных достижений механики Возрождения внесли свой вклад такие известные ученые, как Николай Кузанский, Леонардо да Винчи, Стевин, Коперник, Тарталья, Бенедетти, Кардано, Кеплер и др.

Кинематическая статика

Существует две точки зрения, согласно которым трактуется вопрос о путях формирования статики в эпоху Возрождения. Согласно одной из них, которую олицетворял П. Дюэм, можно говорить о прямой преемственности между средневековой школой Иордана, которая разрабатывала кинетический вариант статики, уходит корнями "механических проблем", и статикой таких представителей Возрождения, как Леонардо да Винчи и Джироламо Кардано. Сторонники другой точки зрения считают, что о такой преемственность говорить нельзя и что трактаты "О веса" уже в XIV в. полностью утратили свое значение. Однако вряд ли можно согласиться с последней точкой зрения. Известно, что в XV-XVI вв. эти трактаты продолжали переписываться и комментироваться.

Леонардо да Винчи

Леонардо да Винчи (1452-1519) родился в с. Анкиано (около Винчи, между Флоренцией и Пизой). У1466 г.. Стал учеником у художника и скульптора Андреа Верроккью. У1482 г.. Переселился, в Милан, поступив на службу к герцогу Лодовико Моро на должность военного инженера. В 1500-1506 pp. жил и работал во Флоренции. В 1506 вернулся в Милан, где и оставался до 1513 Затем жил в Риме. В 1516 по приглашению короля Франциска I переехал во Францию. Здесь, в Амбуазе, в замке Сен-Клу он умер.

В творчестве Леонардо механика занимала важное место. В его заметках; есть много соображений, касающихся теоретической и практической механики. В области сопротивления материалов он является непосредственным предшественником Г. Гал и лея. Много внимания уделял вопросам строительной механики - теории арок, сводов и купольных перекрытий. Одиним из первых определил коэффициент трения. Большую часть его заметок составляют гидротехнические проекты. Известны его исследования механики движений человека и полета птиц. Использовал понятие момента, исследовал понятие силы, сложения сил, действующих на тело "движение тел по наклонной плоскости. Доводил невозможности вечного движения. Много времени отдавал проектированию механизмов и машин пытался создать летательный аппарат, причем, не ограничиваясь мышечной силой человека; предлагал использовать как двигатель пружину. Работал в области математики, живописи, скульптуры, анатомии, физиологии и др.

В области механики Леонардо, как и его предшественники, прежде всего обращается к закону равновесий "рычага. Этот закон он формулирует на основе целой серии экспериментов, которые рассматриваются как промежуточная стадия работы, после чего становится возможным теоретическое обоснование. Леонардо осуществляет его, опираясь на понятие" веса в соответствии с положением "школы Иордана. Что касается строгости и логической стройности, то доказательство Леонардо значительно уступает формулировкой его предшественников: как и все подобные рассуждения, оно отражает присущий Леонардо инженерный подход к рассматриваемых явлений. Его обоснование в физическом аспекте намного более конкретным и свидетельствует о реальном понимание реального рычага. С помощью сформулированного правила Леонардо решает задачи как для линейного, так и для ступенчатого рычага. В более поздних заметках он связывает правило рычага с понятием центра тяжести тела или системы тел, проявляя глубокое понимание архимедовой теории равновесия плоских фигур .

Следует вспомнить введено ним понятие "потенциального" плеча, под которым Леонардо понимал величину перпендикуляра, опущенного из точки опоры на направление силы. Эти представления можно, однако, с осторожностью, считать зарождением понятие момента силы относительно неподвижной точки.

Опираясь на результаты своих экспериментов с полиспастами и другими сочетаниями подвижных и неподвижных блоков, Леонардо пытался сформулировать правило соотношение сил и скоростей перемещения груза и точки приложения силы тяги, то есть в определенной степени вариант "золотого правила" механики. Менее удачными оказались его попытки установить условие равновесия на наклонной плоскости и распределение веса в наклоненном стержне.

Проблематика, связанная с дальнейшим развитием традиций школы Иордана, заинтересовала и таких известных математиков и механиков Возрождения, как Тарталья и Кардано.

Тарталья и Кардано

Тарталья Никколо родился в. Брешии в 1499 г.. Самостоятельно овладел чтения, изучил математику. Был одним из самых известных математиков своего времени. Сферу его интересов составляли математика, механика, баллистика, топография. В произведении "Новая наука" впервые рассмотрел вопрос о траектории выпущенного снаряда и установил, что на всей своей протяженности она является кривой линией. Доказал, что наибольшая дальность полета снаряда соответствует наклону пушки 45 градусов. Работал над многими вопросами арифметики, алгебры и геометрии. Интересовался проблемами фортификации. Решил приведено кубическое уравнение. Тартальи принадлежит первый итальянский перевод «Начал» Евклида. Умер в 1557 В 1565 был опубликован трактат под названием "Произведения Иордана о весах, изучены и исправлены Тарталья".

Заметное влияние "Трактатов о весах" сказался на работах Кардано (1501-1576 p.). Родился в Павии. Итальянский математик, механик, врач. Доктор медицины. Преподавал математику и медицину в ряде университетов. В 1570 был арестован, лишен права преподавания; после освобождения переехал в Рим. Математические работы посвящены алгебре - решил уравнения третьей и четвертой степеней. Открыл линейное преобразование корней, с помощью которого можно привести полное кубическое уравнение к виду, свободного от члена второй степени, и указал на зависимость между корнями и коэффициентами уравнения, а также на делимость многочлена на х - а, если а - корень. В исследованиях Кардано впервые появляются мнимые числа; он первым предположил существование негативных корней уравнений, мнимые числа считал фиктивными. Вывел общие правила передачи движения в зубчатых механизмах. Определил передаточных число, подчеркивал, что для изучения механизма необходимо расчленить йота на элементарные составляющие, сформулировал правила конструирования часовых механизмов.

Геометрическая статика

В статике XVI в. прослеживается и другая тенденция - к возрождению и развитию архимедовой направлении геометрической статики, прочно забытого в средние века.

Убальдо дель Монте

Среди ученых, развивали методы геометрической статики, следует назвать Убальдо дель Монте (1545-1607), который был убежденным сторонником архимедовой традиции и считал абсолютно несостоятельным направление школы Иордана. В отличие от кабинетных ученых, к которым принадлежало большинство "архимедистив" эпохи Возрождения, дель Монте сам непосредственно изучал проблемы инженерной практики. Вопросов статики он касался в двух произведениях - в "Книге о механике" и в "Замечаниях по поводу трактата Архимеда« О равновесии плоских фигур ". Кроме произведений Архимеда, дель Монте ссылается на Пап па и Герои а Александрийского, влияние которых сказалось на его описаниях "простых машин".

В основе статики дель Монте лежит геометрическая теория равновесия элементарных систем подвешенных тяжелых тел. В своих рассуждениях он исходил из ряда предположений:

Центр тяжести подвешенного тяжелого тела находится на вертикали, проведенной через точку подвешивания.

Моменты силы тяжести и силы тяги (или давления, если он есть) относительно неподвижной точки равны.

Дель Монте еще не вводит явно понятие момента силы как произведения силы на перпендикуляр, опущенный из неподвижной точки на направление силы, но практически неоднократно прибегает к нему. Используя геометрический метод, он рассматривает задачи о равновесии рычага, весов и грузов на наклонной плоскости.

Джованни Баттиста Бенедетти

Значительную работу в связи с разработкой проблем геометрической статики выполнил другой крупный представитель науки Возрождения - Джованни Баттиста Бенедетти (1530-1590). Хотя Бенедетти был учеником Тартальи, в статике он придерживался традиций Архимеда. Более того, в первых главах своей основной работе "Книга различных математических и физических соображений" он не только рассматривает ложные утверждения своего учителя, но и критикует основные положения школы Иордана, в частности понятие "веса в соответствии с положением". В своей теории равновесия простых систем подвешенных тяжелых тел Бенедетти базируется на следующих двух положений: архимедовой закона равновесия рычага и закона равенства моментов сил, то есть полностью, как мы видим, придерживается направления дель Монте. К понятию силы (хотя сам этот термин еще и не вводит) Бенедетти удается систематически и формулирует его достаточно четко.

Сторонники архимедовой традиции в механике итальянского Возрождения в дополнение к архимедовой принципа равновесия подвешенных тяжелых тел, связанном с понятием центра тяжести тела и системы тел, ввели в геометрическую статику принцип равенства моментов.

Стевин

Самым известным и наиболее последовательным представителем геометрического направления был фламандец Стевин (1548-1620). Его труды сыграли завершающую роль в развитии геометрического направления элементарной статики и гидростатики эпохи Возрождения. Стевин был сторонником максимальной простоты и точности расчетов, которые, по его мнению, можно достичь только с помощью строгих и четких методов геометрической статики. В этом смысле он был самым ревностным последователем Архимеда и решительно отвергал традиции кинематической статики, в которой этой четкости не видел. Свою статику Стевин строит аксиоматически. Сначала дается серия определений, в основу которых положены совокупность основных постулатов геометрической статики Архимеда. Таким образом, закон равновесия рычага Стевин выводит, опираясь на два вышеупомянутых архимедовых принципы. Руководствуясь этими принципами, Стевин доказал условие равновесия груза на наклонной плоскости. Позже Стевин использует ее для вывода правил разложения данной силы на две взаимно перпендикулярные составляющие и сложения сил, направленных под прямым углом друг к одной. Отметим, что именно Стевин ввел обозначения сил стрелками и понятия силового треугольника (то есть установил, что если три уровня силы образуют треугольник, то они уравновешиваются).

Значительную роль сыграли исследования Стевина в развитии гидростатики, а именно в теории равновесия тяжелой жидкости. Особый интерес к вопросам гидростатики можно объяснить его практической деятельностью в должности инспектора плотин и консультанта голландского адмиралтейства.

Кроме основных законов гидростатики Архимеда, Стевин сформулировал еще два положения, касающиеся элементарных свойств тяжелой жидкости, не сжимается:

о полной потере веса объемом жидкости, если ее опустить в эту жидкость;

так называемый "принцип отвердения", суть которого в том, что давление на поверхность частичного объема жидкости со стороны окружающей жидкости не зависит от того, чем заполнен этот частичный объем. Воображаемую поверхность этого объема, которая должна быть твердой и невесомой, Стевин называет "поверхностной сосудом".

Исходя из этих двух положений, он, таким образом, выводит закон гидростатического давления. Как утверждает первое положение, "поверхностная сосуд", заполненная водой, не будет иметь веса внутри воды; а если она "пустая", то испытывает давление, направленного вверх, равный весу воды, которая может ее наполнить. Если же эту "сосуд" заполнить другим веществом, то согласно второму положению давление воды на нее остается прежним. Итак, вес такой «посудины» при погружении ее в воду уменьшится на вес такого же объема воды.

Источник: https://studbooks.net/7244/estestvoznanie/kontseptsii_sovremennogo_estestvoznaniya

Смотрите также:








ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы