1598082719-8919f39816a16b7b9e8153327d533cc4 (Детлаф А.А., Яворский Б.М. - Механика. Основы молекулярной физики и термодинамики (1973)u), страница 2

Яворским, глава ХЧ1 — А. А. Детлафом и Г. П. Сергеевым, главы 1Ч, Ч1 и ЧП нани. саны А. А. Детлафом, Приложение и 5 11.3 — Л. Б. Милковской, примеры решения задач — Г. П. Сергеевыч. В написании главы Х1Ч принимала участие Н. А. Богуславская, При подготовке второго издания книги авторы использовали советы и замечания, содержащиеся в рецензиях проф. Брюхатова Н. Л. и доц.

Балога И. И. («Вестник высшей школы», № 12„1961), а также высказанные рядом других товарищей. Всем этим товарищам, способствовавшим улучшению книги, авторы выражают глубокую благодарность. ВЕЕАЕНИЕ 1. Предметом физики является изучение простейших и в то же время наиболее обших форм движения материи. При этом под материей понимается объективная реальность, существуюшая независимо от человеческого сознания и отображаемая нм. «Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ошушениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них»'.

Вся история физики, как и других естественных наук !химин, астрономии, биологии и др.), неопровержимо доказывает материальность мира, объективность и познаваемость законов его развития. 2. Физика теснейшим образом связана с философией Крупнейшие открытия в области физики, такие, как законы сохранения в механике, закон сохранения и превращения энергии, второй закон термодинамики и др., всегда являлись ареной острой борьбы между материализмом и идеализмом. В начале нашего столетия, в связи с потоком открытий современной физики, эта борьба стала особенно ожесточенной Идеалистически настроенные физики и философы пытались и пытаются поныне использовать конкретные достижения физики, ломку установившихся физических теорий и представлений для «ниспровержения» материализма.

Как известно, еще в 1908 г. В. И. Ленин в своем выдающемся произведении «Материализм н эмпириокритицизм» посвятил специальную главу кризису в физике н показал, что этот кризис вызван неправильным философским истолкованием величайших достижений современной физики. Верные философские выводы нз научных открытий в области физики всегда подтверждали и подтверждают основные положения диалектического материализма. Поэтому изучение этих открытий и их философское обобщение играют важную роль в формировании подлинно научного мировоззрения.

3. Последние 100 лет внесли сушественные изменения в положение физики среди других наук о природе. В этот период физика развивалась такими темпами и достигла таких результатов, каких не знала ни одна из других естественных наук за всю историю своего существования. В е! Ленин. Соч.. т. !8, с«р !3!. Во второй половине Х!Х в. была создана теория электромагнитного поля, открыты и изучены электромагнитные волны.

На этой базе началось бурное развитие радиотехники, Начало ХХ столетия ознаменовалось созданием теории относительности, которая стала ведущей теорией движений со скоростями, близкими к скорости света, и явилась основой методов расчета ускорителей заряженных частиц, применяемых в современной ядерной технике. В двадцатых годах нашего века возникла и с поразительной быстротой стала развиваться квантовая механика, позволившая глубоко проникнуть в тайны внутреннего строения ядер и электронных оболочек атомов. Исключительные по своей значимости новые методы экспериментальных физических исследований позволили изучить и практически осуществить различные ядерные превращения.

Искусственная радиоактивность стала основои метода меченых атомов, широко применяемого в различных отраслях производства, в биологии и медицине. Быстро развилась физика полупроводников, почти немедленно получившая практическое приложение в технике полупроводниковых устройств и приборов. Даже простой перечень выдающихся достижений физики, свидетелями которых мы являемся, занял бы слишком много времени. Однако в этом нет необходимости тем более, что только систематическое изучение курса физики позволяет понять смысл и значение этих достижений. 4. Известно, что развитие науки и техники определяется экономическими потребностями общества. Технический уровень производства в значительной степени зависит от состояния науки История развития физики и техники показывает, какое большое значение имели открытия в физике для создания и развития новых отраслей техники.

Физика явилась фундаментом, на котором выросли такие новые области техники как электро- и радиотехника, электронная и вычислительная техника, приборостроение, ядерная техника и др. Физики вооружают промып.леиность принципиально новыми приборами и установками, создают основы новых, более совершенных методов производства В свою очередь техника оказывала н оказываег большое влияние иэ прогресс физики. Известно, что именно технические потребности общества привели в свое время к развитию механики, необходимой для строительства различных сооружений.

Задача создании наиболее экономичных тепловых двигателей вызвала быстрое развитие термодинамики. Построение промышленных электрических генераторов и двигателей потребовало развития теории намагничивания железа. Подобных примеров можно привести очень много. Развитие техники оказывает огромное влияние на совершенствование экспериментальных методов физических исследований, позволяет применять новые, более точные приборы и установки (элсктронн ~е микроскопы, автоматические счетчики заряженных частиц, массспектрографы, полупроводниковые фото.

и тсрмозлементы и т. д.). о. Одним из условий выполнения решений ХХ!Ъ' съезда КПСС по созданию материально-технической базы коммунизма в нашей стране является внедрение в производство новейших достижений науки и в особенности физики. Оценивая роль физики, С. И. Вавилов писал: «Физика в целом — одно из самых замечательных достижений в развитии человеческого общества. Влияние сознательного применения физики в современной фазе истории чрезвычайно велико.

Несомненно, оно приобретает исключительное значение в том громадном историческом сознательном процессе развития общества иа пути к коммунизму, в котором мы, советские люди, участвуем»». Если в прошлом между открытием нового физического явления или области явлений и их практическим использованием проходили многие десятилетия, то современное состояние физики и техники характеризуется резким сокрашением этого времени. Так, например, в 1939 г. было открыто явление деления ядер урана под воздействием нейтрон.

ной бомбардировки, сопровождающееся выбросом вторичных нейтронов, а уже в 1954 г. в Советском Союзе была пущена в эксплуатацию первая в мире промышленная электростанция, работающая на энергии, выделяющейся в результате расщепления урана. Советская наука в исключительно короткие сроки добилась огромных успехов в таких решающих направлениях развития естествознания, как освоение космоса, изучение строения элементарных частиц и свойств высокомолекулярных соединений н многих других. 6. Современный этап развития всех естественных наук характеризуется особенно интенсивным развитием «пограничных> наук, возникающих на «стыке» различных областей знаний (радиоастрономия, биофизика и др.).

Величайшим достижением совместных усилий различных отраслей науки и техники явились полеты человека в космос, осуществленные впервые в нашей стране в 1961 г. Эти полеты являются предвестниками будущих межпланетных путешествий. 7. Из приведенной выше краткой характеристики физики и ее свяаи с производством ясна та роль, которую играет курс общей физики в высшей технической школе.

Не претендуя на полноту, роль курса физики во втузе можно сформулировать следующим образом: а) изучение физики имеет большое значение для формирования диалектико-материалистических представлений о явлениях, происходящих в природе, т. е. для выработки научного мировоззрения; б) физика является базовой дисциплиной для большого числа общеинженерных и специальных дисциплин. Ее законы и методы исследования широко применяются в курсах сопротивления материалов, электротехники, теплотехники, в различных технологических курсах и др.; в) пути развития любой отрасли современного производства весьма тесно переплетаются с физикой. Поэтому инженер любого профиля должен владеть физикой в такой степени, чтобы быть в состоянии применять достижения физики в своем производстве.

' С. И. В а в н л о в. Ленни и философские проблемы современной финики. Сборник статей «Великан сила идей ленинизма» Го«полита»дат, Гййп, отр. 175 Часть! МЕХАНИКА Глава $ КИНЕМАТИКА $1Л. Предварительные понятия 1. Механикой называют раздел физики, посвященный изучению закономерностей простейшей формы движения материи— механического движения. Механическое движение состоит в изменении с течением времени взаимного расположения тел или их частей в пространстве. Понятия пространства и времени — основные не только для механики нли физики в целом, но также для всего естествознания Всякое материальное тело имеет объем, т.

е. пространственную протяженность. Время выражает последовательность состояний материи, составляющих любой процесс, любое движение; оно служит мерой длительности процесса. Таким образом, пространство и время представляют наиболее общие формы существования материи. Ф. Энгельс писал: «... основные формы всякого бытия суть пространство и время; бытие вне времени есть такая же величайшая бессмыслица, как бытие вне пространства»'. Равно также бессмысленны понятия о «пустом» пространстве и <чистом» времени, не связанных с движущейся материей. Важную роль в выяснении свойств пространства и времени сыграла теория относительности, которая указала на наличие взаимосвязи этих двух форм существования материи и зависимости их свойств от движения материи.

Механика состоит из трех основных разделов — статики, кинематики и динамики. В статике рассматривают законы сложения сил и условия равновесия тел. В кинематике исследуют характеристики и закономерности различных типов механического движения тел безотносительно к тем причинам, которые обеспечивают осуществление рассматриваемого типа движения. Наконец, в динамике изучают влияние взаимодействия между телами на нх механическое движение. 2. В механике не рассматривают вопросы внутреннего строения тел и физической природы взаимодействий между теламн н их частями, обусловливакмцих, в частности, механические свойства тел и изменения их механического движения.

Закономерности этих взаимодейст- 'К Маркс, Ф. Энгельс Сочинения,т.зо,стр.55. — 11— вий предполагаются известными из опыта, а для описания самих движущихся тел в механике пользуются, в зависимости от условий каждой конкретной задачи, различными приближенными моделями. Выбор той или иной модели должен производиться таким образом, чтобы это позволило учесть все существенные особенности поведения реального тела в данной задаче и отбросить все второстепенные факторы, мало влияющие на результат решения задачи. Простейшая модель тела — материальная точка.