Elméleti mechanika

Elméleti mechanika (a mindennapi életben - theormech , ritkábban - termekh ) - a mechanikai mozgás és az anyagi testek kölcsönhatásának általános törvényeinek tudománya. Lényegében a fizika egyik ágaként az elméleti mechanika, amely az axiomatika formájában magába szívta az alapvető alapot, önálló tudományként emelkedett ki, és széles körben fejlesztette ki kiterjedt és fontos természettudományi és technológiai alkalmazásai révén, az egyik alapja. amelyből az. Számos általános mérnöki tudományág az elméleti mechanika alapvető törvényein és elvein alapul, mint például az anyagok szilárdsága , szerkezeti mechanikája , hidraulika , mechanizmusok és gépek elmélete , gépalkatrészek és mások. Az elméleti mechanika tételei és alapelvei alapján számos mérnöki feladatot oldanak meg, és új gépeket, szerkezeteket és szerkezeteket terveznek.

Newton szerint " a racionális mechanika a doktrína mindenféle erő által előidézett mozgásokról, és mindenféle mozgás létrejöttéhez szükséges, pontosan meghatározott és bizonyított erőről " [1] .

A. P. Markeev „Elméleti mechanika” című tankönyvének előszavából : „Az elméleti mechanika alapvető tudományként nem csak egyike volt és marad a természet mélyreható ismeretét biztosító diszciplínáknak. Eszközül is szolgál a jövő szakembereinek a természetben és a technológiában előforduló folyamatok matematikai modelljeinek felépítéséhez, a tudományos általánosítások és következtetések képességének fejlesztéséhez szükséges kreatív készségekre való nevelésére” [2] .

A fizikában

A fizikában az "elméleti mechanika" az elméleti fizika egy részét jelenti, amely a klasszikus mechanika matematikai módszereit tanulmányozza, alternatívát [3] a Newton-törvények közvetlen alkalmazására (az úgynevezett analitikus mechanika ). Ide tartoznak különösen a Lagrange-egyenleten , a legkisebb cselekvés elvén , a Hamilton-Jacobi egyenleten stb. alapuló módszerek.

Hangsúlyozni kell, hogy az analitikus mechanika lehet nem relativisztikus – akkor metszi a klasszikus mechanikát – és relativisztikus is. Az analitikus mechanika alapelvei annyira általánosak, hogy relativizálása nem vezet alapvető nehézségekhez.

Mérnöki területen

A műszaki tudományokban az „elméleti mechanika” fizikai és matematikai módszerek összességét jelenti, amelyek megkönnyítik a mechanizmusok, szerkezetek, repülőgépek stb. számítását (ún. alkalmazott mechanika vagy szerkezeti mechanika ). Ezek a módszerek szinte mindig a klasszikus mechanika törvényeiből származnak  – főként Newton törvényeiből, bár egyes technikai problémákban az analitikus mechanika egyes módszerei hasznosnak bizonyulnak .

Az elméleti mechanika számos, a kísérleti mechanikában megállapított törvényen alapul, amelyeket olyan igazságoknak tekintenek, amelyek nem igényelnek bizonyítást - axiómák . Ezek az axiómák a kísérleti mechanika induktív igazságainak helyébe lépnek. Az elméleti mechanika deduktív jellegű. Az elméleti mechanika axiómákra, mint gyakorlattal és kísérletekkel ismert és bizonyított alapokra támaszkodva, szigorú matematikai következtetések segítségével emeli fel építményét.

Az elméleti mechanika, mint a természettudomány része, matematikai módszerekkel nem magukkal a valós anyagi tárgyakkal, hanem azok modelljeivel foglalkozik. Az elméleti mechanikában tanulmányozott modellek a következők:

Általában az elméleti mechanikában vannak olyan szakaszok, mint

A módszereket széles körben alkalmazzák az elméleti mechanikában.

Az elméleti mechanika volt az alapja számos olyan alkalmazási terület létrehozásának, amelyek nagy fejlődésen mentek keresztül. Ezek a folyadék- és gázmechanika , a deformálható szilárdtestek mechanikája , a rezgéselmélet , a gépek dinamikája és szilárdsága, giroszkópia , vezérléselmélet , repüléselmélet , navigáció stb.

Az orosz felsőoktatásban

Az első orosz nyelvű oktatókönyv, amely a mechanikáról tartalmazott információkat, L. F. Magnyitszkij ( 1703 ) "Aritmetika, azaz a számok tudománya" volt [4] . A mechanika oktatásának kezdete az orosz felsőoktatásban valamivel későbbi időbe nyúlik: a mechanikát (egyelőre külön tantárgyként még nem) a Szentpétervári Tudományos Akadémia Akadémiai Egyetemén oktatták , ahol 1726 januárjában indult meg a képzés [5] ] . Még 1722-ben jelent meg az első orosz nyomtatott mechanikai tankönyv , G. G. Szkornyakov-Pisarev "Static Science or Mechanics" [6] .

Az 1755 -ben alapított Moszkvai Egyetemen a mechanikát először az "Alkalmazott matematika" kiterjedt és heterogén kurzus részeként olvasták [7] , 1813 óta pedig F. I. Chumakov professzor külön tantárgyat tanított a mechanikáról [8] . 1891-ben az Építőmérnöki Intézetben (Szentpétervár) megjelent egy új tudományág, az "elméleti mechanika" [9] .

Az orosz egyetemek oktatási folyamatában jelenleg használt tankönyvek és problémagyűjtemények többsége a szovjet korszakban készült; Hadd soroljunk fel néhányat ezek közül anélkül, hogy a teljesség színlelt volna. Tankönyvek az elméleti mechanikáról egyetemek mechanikai és matematikai tanszékei számára: N. E. Zsukovszkij elméleti mechanika (1. kiadás - 1901–1902 ), N. N. Buchholz elméleti mechanika alaptanfolyama (1. kiadás ), "Theoreticalse of Theoreticalse 1932 " N. A. Kilchevsky (1. kiadás - 1972 ) , "Elméleti mechanika" A. P. Markeev (1. kiadás - 1990 ), "Elméleti mechanika" V. G. Vilke (1. kiadás - 1991 ). Tankönyvek egyetemi fizika tanszékek számára: L. D. Landau és E. M. Lifshitz "Mechanika" (1. kiadás - 1958 ), "Elméleti mechanika kurzus fizikusoknak" I. I. Olkhovsky (1. kiadás - 1970 ), "Klasszikus M. Mechanics" (Aizman A. 1. kiadás - 1974 ), V. V. Petkevich "Elméleti mechanika" (1. kiadás - 1981 ), Yu. G. Pavlenko "Elméleti mechanika előadásai" (1. kiadás - 1991 ). Tankönyvek műszaki egyetemek számára: "Short Course in Theoretical Mechanics" [10] S. M. Targa (1. kiadás - 1948 ), "Course in Theoretical Mechanics" by A. A. Yablonsky és V. M. Nikiforova (1- e ed. - 1962 ), "Course of 1962" Elméleti mechanika", N. V. Butenin, Ya. L. Lunts és D. R. Merkin (1. kiadás – 1970 ). Feladatfüzetek : I. V. Meshchersky "Problémák gyűjteménye az elméleti mechanikában" (1. kiadás - 1911 ), "Az elméleti mechanika problémák gyűjteménye" , I. N. Veselovsky (1. kiadás - 1955 ), "Feladatok gyűjteménye elméleti mechanika szakdolgozatokhoz" szerkesztette: A. A. Yablonsky (1. kiadás - 1968 ), "Problémák megoldása az elméleti mechanikában" E. N. Berezkin (1. kiadás - 1973 - 74 év), " Problémák az elméleti mechanikában fizikusok számára" , I. I. Olkhovsky, Yu. Pavlenko , L. S. Kuzmenkov (1. kiadás - 1977 ), szerkesztette: K. S. Kolesnikov (1. kiadás - 1983 ), "Tipikus számítások az elméleti mechanikában számítógépen" I. V. Novozhilov és M. F. Zatsepin ( 1986 ).

Az elmúlt években az oktatási irodalom feltöltődött. Tankönyvek egyetemek számára: Yu. F. Golubev Az elméleti mechanika alapjai (1. kiadás - 1992 ), V. F. Zhuravlev Az elméleti ),1997(1. kiadás -mechanika , S. V. Bolotin, A. V. Trevsh, D. Karapetyan, A. V. Karapetyan 2010 ). Tankönyvek műszaki egyetemek számára: "Elméleti mechanika kurzusa" egy szerzőcsoporttól, szerkesztette K. S. Kolesnikov (1. kiadás - 2000 ). Feladatkérők: „Megoldó. Elméleti mechanika” , M. N. Kirsanova (1. kiadás – 2002 ), „Problems in Theoretical Mechanics with Solutions in Maple 11” ugyanattól a szerzőtől ( 2010 ).

Napjainkban az elméleti mechanika az egyik alapvető tudományág , amelyet az egyetemek mechanikai és matematikai fakultásain , valamint az ország legtöbb műszaki egyetemén tanulnak . Ebben a tudományágban évente összoroszországi [11] , országos és regionális diákolimpiákat, valamint nemzetközi olimpiát [12] rendeznek .

Koordinálja az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma alá tartozó Elméleti Mechanikai Tudományos és Módszertani Tanács orosz egyetemek elméleti mechanika tanszékeinek tudományos és módszertani tevékenységét . A Tanácsot 1964-ben hozták létre A. Yu. Ishlinsky akadémikus ( 1913-2003) kezdeményezésére, aki 1965-ben vette át a tanács elnöki posztját, és hosszú évekig vezette. 1991-ben Islinszkij javaslatára Yu. G. Martynenko professzor (1945–2012) lett a tanács elnöke, élete utolsó éveiben pedig maga Islinszkij volt a tanács tiszteletbeli elnöke [6] [13] . 2012 óta a tanács elnöke V. A. Samsonov professzor [14] [15] . A Tanács rendszeresen tart tanszékvezetői értekezleteket-szemináriumokat, diákversenyeket, kiad egy tudományos és módszertani cikkgyűjteményt az elméleti mechanikáról [6] [13] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Isaac Newton.   A természetfilozófia matematikai alapelvei. A Wayback Machine 2010. november 25-i keltezésű archív példánya Latinból fordította A. N. Krylov. Szerk. L. S. Pollak. - M . : Tudomány. 1989.
  2. ↑ Markeev A. P.   Elméleti mechanika. - M . : Nauka, 1990. - S. 9.
  3. ↑ Landau L. D., Lifshits E. M. Elméleti fizika, 10 kötetben. I. kötet – Mechanika. - 4. kiadás, átdolgozott. — M.: Nauka, 1988. — 169 p.
  4. ↑ A mechanika története Oroszországban, 1987 , p. 35.
  5. ↑ A mechanika története Oroszországban, 1987 , p. 65.
  6. ↑ 1 2 3 Loktev V. I.  Elméleti mechanika oktatási programokban a hajóépítés és óceánmérnöki területen: visszatekintés és állapot  // Az Astrakhan Állami Műszaki Egyetem közleménye . Ser. Hajózási technika és technológia. - 2010. - 1. sz . - S. 178-184 . Archiválva az eredetiből 2016. október 16-án.
  7. ↑ Tyulina, 1979 , p. 251.
  8. ↑ Moiseev, 1961 , p. 446-447.
  9. ↑ Az Elméleti Mechanikai Tanszék története . Letöltve: 2019. január 8. Az eredetiből archiválva : 2019. január 8..
  10. ↑ Angol fordítás:  Targ S.   Theoretical Mechanics. Rövid tanfolyam. - Moszkva: Mir Kiadó, 1976. - 528 p.
  11. ↑ KSU - mekhmat  (elérhetetlen link)
  12. ↑ Nemzetközi Mérnöki Mechanikai Verseny . Letöltve: 2011. november 30. Az eredetiből archiválva : 2013. augusztus 20..
  13. ↑ 1 2 Tyulina I. A.   Alekszandr Julijevics Islinszkij - az Elméleti Mechanikai Tudományos és Módszertani Tanács szervezője // Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye. Elméleti mechanika. Probléma. 25. - M . : Moszkvai Könyvkiadó. un-ta, 2004. - S. 13-20.
  14. ↑ Tájékoztató az Elméleti Mechanikai Tudományos és Módszertani Tanács munkájáról . // A vuz.expponenta.ru webhely . Hozzáférés dátuma: 2016. június 15. Az eredetiből archiválva : 2014. január 28.
  15. ↑ Samsonov V. A. a tudományos közösségben: Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma alá tartozó Elméleti Mechanikai Tudományos és Módszertani Tanács . // Az "ISTINA" rendszer honlapja (Moszkvai Állami Egyetem Mechanikai Kutatóintézete). Letöltve: 2016. június 15. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 28..

Irodalom

Tankönyvek az elméleti mechanikáról

a) gépészhallgatóknak
  • Zsukovszkij N. E.  Elméleti mechanika. 2. kiadás - M. - L. : GITTL, 1952. - 812 p.
  • Bukhgolts N. N.  Az elméleti mechanika főtanfolyama. 1. rész 10. kiadás. - Szentpétervár. : Lan, 2009. - 480 p. - ISBN 978-5-8114-0926-6 .
  • Bukhgolts N. N.  Az elméleti mechanika főtanfolyama. 2. rész 7. kiadás. - Szentpétervár. : Lan, 2009. - 336 p. - ISBN 978-5-8114-0926-6 .
  • Kilchevsky N.A.  Elméleti mechanika tanfolyam. T. I (kinematika, statika, pontdinamika). 2. kiadás — M .: Nauka , 1977. — 480 p.
  • Kilchevsky N.A.  Elméleti mechanika tanfolyam. II. kötet (rendszerdinamika, analitikai mechanika, potenciálelmélet elemei, kontinuummechanika, speciális és általános relativitáselmélet). — M .: Nauka , 1977. — 544 p.
  • Markeev A. P.  Elméleti mechanika: Tankönyv az egyetemeknek. 3. kiadás — M.; Izhevsk: RHD, 2007. - 592 p. - ISBN 978-5-93972-604-7 .
  • Wilke VG  Elméleti mechanika. 3. kiadás - Szentpétervár. : Lan, 2003. - 304 p. — ISBN 5-8114-0520-0 .
  • Golubev Yu. F.  Az elméleti mechanika alapjai. 2. kiadás - M. : Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 2000. - 720 p. — ISBN 5-211-04244-1 .
  • Zhuravlev VF  Az elméleti mechanika alapjai: Tankönyv. 3. kiadás — M .: Fizmatlit , 2008. — 304 p. - ISBN 978-5-9221-0907-9 .
  • Bolotin S. V., Karapetyan A. V., Kugushev E. I., Treschev D. V.  Elméleti mechanika: Tankönyv. - M . : Akadémia, 2010. - 432 p. — ISBN 978-5-7695-5946-4 .
b) fizikus hallgatóknak c) műszaki szakos hallgatóknak
  • Targ S. M.  Az elméleti mechanika rövid kurzusa: Tankönyv egyetemeknek. 18. kiadás - M . : Felsőiskola , 2010. - 416 p. - ISBN 978-5-06-006193-2 .
  • Yablonsky A. A., Nikiforova V. M.  Elméleti mechanika tanfolyam. 16. kiadás — M. : KnoRus, 2011. — 608 p. — ISBN 978-5-406-01977-1 .
  • Butenin N. V. , Lunts Ya. L., Merkin D. R.  Elméleti mechanika tanfolyam: Tankönyv. 11. kiadás - Szentpétervár. : Lan, 2009. - 736 p. - ISBN 978-5-8114-0052-2 .
  • Drong V. I., Dubinin V. V., Ilyin M. M. et al.  Course of Theoretical Mechanics: Textbook for High Schools / Szerk. K. S. Kolesnikova . 4. kiadás - M . : MSTU kiadó im. N. E. Bauman, 2011. - 758 p. — ISBN 978-5-7038-3490-9 .

Problémakönyvek az elméleti mechanikában

  • Meshchersky IV Feladatgyűjtemény  az elméleti mechanikában: Tankönyv. 51. kiadás - Szentpétervár. : Lan, 2012. - 448 p. - ISBN 978-5-8114-0019-1 .
  • Veselovsky IN  Elméleti mechanika feladatgyűjteménye. - M. : GITTL, 1955. - 500 p.
  • Feladatgyűjtemény elméleti mechanika szakdolgozatokhoz: Tankönyv / Szerk. A. A. Yablonsky. 18. kiadás - M. : KnoRus, 2011. - 386 p. - ISBN 978-5-8114-0758-3 .
  • Beryozkin EN Feladatok  megoldása az elméleti mechanikában. 1. rész - M . : Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1973. - 89 p.
  • Beryozkin EN Feladatok  megoldása az elméleti mechanikában. 2. rész - M . : Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1974. - 1369 p.
  • Olkhovsky I. I., Yu. G. Pavlenko , Kuzmenkov L. S.  Feladatok az elméleti mechanikában fizikusok számára. 2. kiadás - Szentpétervár. : Lan, 2008. - 400 p. — ISBN 978-5-8114-0764-4 . .
  • Kolesnikov K. S. , Blyumin G. D., Drong V. I. et al..  Problémagyűjtemény az elméleti mechanikában: Tankönyv / Szerk. K. S. Kolesnikova . 4. kiadás - Szentpétervár. : Lan, 2008. - 448 p. - ISBN 978-5-8114-0758-3 . .
  • Novozhilov I. V. , Zatsepin M. F.  Tipikus számítások az elméleti mechanikában számítógépen: Tankönyv. - M . : Felsőiskola , 1986. - 136 p.
  • Kirsanov M. N.  Reshebnik. Elméleti mechanika. 2. kiadás — M .: Fizmatlit , 2008. — 384 p. — ISBN 978-5-9221-0748-8 .
  • Kirsanov M. N.  Problémák az elméleti mechanikában megoldásokkal juharban 11. - M. : Fizmatlit , 2010. - 264 p. — ISBN 978-5-9221-1153-9 .
  • Kotkin G. L., Serbo V. G.  Problémagyűjtemény a klasszikus mechanikában. 3. kiadás - Izhevsk: Szabályos és kaotikus dinamika, 2001. - 352 p.
  • Pavlenko Yu. G.  Problémák az elméleti mechanikában. 2. kiadás — M .: Fizmatlit , 2003. — 536 p.

Könyvek a mechanika történetéről

  • Veselovsky I. N.  Esszék az elméleti mechanika történetéről. - M . : Felsőiskola , 1974. - 287 p.
  • A mechanika története Oroszországban / Szerk. A. N. Bogolyubova , I. Z. Shtokalo . - Kijev: Naukova Dumka , 1987. - 392 p.
  • Kosmodemyansky A. A.  Esszék a mechanika történetéről. - M . : Knizhny dom LIBROKOM, 2013. - 296 p. — ISBN 978-5-397-03907-9 .
  • Moiseev N. D.  Esszék a mechanika fejlődésének történetéről. - M . : Moszkvai Kiadó. un-ta, 1961. - 478 p.
  • Rozhanskaya M. M.  Mechanika a középkori keleten. — M .: Nauka , 1976. — 324 p.
  • Tyulina I. A.  A mechanika története és módszertana. - M . : Moszkvai Kiadó. un-ta, 1979. - 282 p.

További olvasnivalók

  • Arnold VI  . A klasszikus mechanika matematikai módszerei. 5. kiadás - M. : Szerkesztői URSS, 2003. - 416 p. — ISBN 5-354-00341-5 .
  • Veretennikov V. G. , Sinitsyn V. A.  Elméleti mechanika (kiegészítések az általános szakaszokhoz). 2. kiadás — M .: Fizmatlit , 2006. — 416 p. — ISBN 5-9221-0703-8 .
  • Gantmakher F. R.  Előadások az analitikai mechanikáról. 3. kiadás — M .: Fizmatlit , 2005. — 264 p. — ISBN 5-9221-0067-X .
  • Dobronravov VV  Az analitikai mechanika alapjai. - M . : Felsőiskola , 1976. - 264 p.
  • Ivanov A. P. Sokkoló rendszerek modellezése - M .: MGAPI Kiadó , 1990.
  • Ivanov AP A dinamikus rendszerek kvalitatív elméletének elemei . 20-as évek. // MIPT
  • Ivanov A.P. Stabilitási problémák megoldása . 15 s. // MIPT
  • Leach JW  Klasszikus mechanika. - M. : IIL, 1961. - 174 p.
  • Pars L. A.  Analitikai dinamika. — M .: Nauka , 1971. — 636 p.
  • ter Haar D.  A hamiltoni mechanika alapjai. — M .: Nauka , 1974. — 224 p.
 A mechanika szakaszai
Continuum mechanika
elméletek
alkalmazott mechanika