Механика

(греч.). В эпоху античности под М. понималось исключительно инженерное искусство, в первую очередь создание военных машин, подъемных механизмов, различных типов часов и самодвижущихся устройств. М. рассматривалась как составная часть единой «науки о природе». Развитие техники в Греции, а затем и в эллинистич. государствах происходило на основе сведений по М., накопл. в эпоху более др. цивилизаций (Месопотамия, Египет). Были разработаны такие положения, как принципы рычага, весов, наклонной плоскости и клина. Архиту из Тарента приписывается изобретение шкива и винта. Ряд понятий М. — трение, движение, тяжесть — на нач. стадии разрабатывали представители натурфилософии. Более подробно проблемой движения занимался Платон. Он дал объяснение причин движения и в определ. степени предвосхитил идею гравитации. Аристотель, опираясь на ряд положений Платона, приспособил их к своей философской системе и в книгах «Auscultationes physicae» («Физика») и «De caelo» («О небе») создал фундаментальное учение о механич. движении. Его учение — предвестник теорий Галилея и Ньютона, которые сформулировали осн. законы динамики и доказали ошибочность воззрений Аристотеля по динамике. Следуя Платону, Аристотель полагал, что существуют естеств. и вынужд. формы движения. Всякое движение может совершаться только по кругу или по прямой линии или частично по кругу, частично по прямой линии. Небесные тела вращаются вокруг центра космоса–Земли, имеющей форму шара. Движение по кругу — наиболее соверш. из всех возможных. По прямой происходит движение от периферии к центру (вниз) и от центра к периферии космоса (вверх). Вниз стремятся двигаться тяжелые вещи (например, Земля), а вверх — легкие (например, огонь); по кругу движутся вещества, которые не обладают ни тяжестью, ни легкостью (эфир). Исходя из этих предположений, Аристотель развил свое учение о гравитации, которую он объяснял стремлением элементов к своему естеств. месту в космосе. Он считал, что космос постоянно заполнен материальными телами, и отвергал возможность существования пустого пространства, поэтому ошибочно предполагал, что скорость свободного падения тел зависит от их массы. Его опроверг Галилей, экспериментально открывший закономерности падения тел в пустоте. Проблема вынужд. перемещения побудила Аристотеля заняться понятием силы. Он опирался на широко распростран. в эпоху античности положение о том, что тела приводятся в движение в силу к.-л. причин. Поэтому вынужд. движение происходит под воздействием толчка или шага. Если действие внешней силы прекращается или перестает передаваться через окружающую среду, то тело останавливается или начинает перемещаться естеств. путем. Так была создана Аристотелем теория толчка. На основе своих представлений о движении тел по кругу Аристотель разработал теорию рычага, установил принцип параллелограмма и тем самым определил принцип действия механич. устройств. Архимед из Сиракуз не только математич. путем вывел ряд осн. законов статики и гидростатики, но и как создатель подъемных блоков, т. н. архимедова винта и различных военных машин, внес значительный вклад в развитие техники. В сочинении «Учение о методе», обнаруж. только в 1906, говорится, что целью проделанного математич. анализа было исследование механич. движения. Т. о., Архимеда следует считать основателем математич. механики. В другом трактате, «De aequiponderantibus» («О равновесии плоских фигур»), он, исходя из свойств круга, путем геометрич. вычислений обосновал теорию равновесия рычага и определил центры тяжести мн. таких фигур. В произведении «De iis quae vehuntur in aqua» («О плавающих телах»), посвящ. проблемам гидростатики, он сформулировал закон о равновесии и устойчивости погруж. в жидкость тела (закон Архимеда), разработал метод экспериментального определения плотности и установил условия равновесия плавающих в жидкости сегмента шара и сегмента параболоида. В сочинениях Герона Александрийского принцип работа простых машин — ворота, рычага, блока — объяснялся их поворотом вокруг собств. оси. Папп Александрийский первым ввел 5 механич. понятий: наклонная плоскость (винт), рычаг, клин, шкив, ворот (волна). А механизмы и устройства, приводимые в движение с помощью давления воздуха, воды или пара и созданные Ктесибием (водяные часы, впервые снабж. шестеренками и насосом с нагнетательными клапанами), Филоном из Византия (метательные машины) и Героном (механич. устройства для поднятия тяжестей, «эолипил» –прототип паровой турбины), представляли собой чисто технич. разработки без теоретич. осмысления и вследствие наличия дешевой рабочей силы (рабы) фактически не нашли применения в производств, процессе; только некоторые изобретения были использованы в военном деле и при проведении измерительных работ.