Тимошенко С. П. История науки о сопротивлении материалов с краткими сведениями из истории теории упругости (1123896)
Текст из файла
С. П. ТИМОШЕНКО ИСТОРИЯ НАУВИ О СОПРОТИВЛЕНИИ МАТЕРИАЛОВ С КРАТКИМИ СВЕДЕНИЯМИ ИЗ ИСТОРИИ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ И ТЕОРИИ СООРУЖЕНИИ перевод с английского В. И. КОНТОВТА иод реданиией ~ А. Н, МИТИНСКОГО ~ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОИ ЛИТЕРАТУРЫ иосива 1957 ГЛАВА ! СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В ХЧП ВЕКЕ ') 1.
Галилео Галилей Галилей (1564 — 1642) родился в г. Пизе») (Италия) и происходил из знатного флорентийского рода. Первоначальное обучение латинскому и греческому языкам и логике он получил в монастыре Валломброза, близ Флоренции.
В 1581 г. он был принят и Пизаяский университет, где ему предстояло изучать медицину. Но очень скоро он увлекся лекциями по математике и со всей энергией погрузился в изучение сочинений Евклида и Архимеда. По-видимому, из сочинений Кардаяо») оп познакомился с открытиями Леонардо да Винчи в области механики. В 1585 г. Галилею из-за недостатка средств пришлось прекратить занятия в университете, не закончив курса, и вернуться домой, во Флоренцию. Здесь он стал давать частные урони по математике и механике и продолжать одновременно свою научную работу. В 1586 г.
он сконструировал гидростатические весы для измерения плотности разных веществ и провел исследования по нахождению центров тяжести ') История механики материалов за ХЧП и ХЧ1П века излагается в яре дисловии к книге Жкрара: С 1 г а г «! Р. 8, Тгапе апа)у!!«)пе бе 1а гез)- маисе бе» зопбез, Рамь, 1798. ») См.
У а Ь1е 1. 1., Оа! !1ео, Ы«И1е апб ччогй, Ис л Чогй, 1903. См также роман Хзо1с йе Нагзапу!. ТЬе 8!агдахег Акглпйский перевод П. Табора, )Че«ч Уогй. !93«х (Прим. а«т.) На русском языке опубликовано много литературы о Галилее. Первый обстоятельный библиографвческий очерк и перевод двух первых глав «Бесед», состаелеяпые А. О. Сомовым, со вступительной статьей акад. О.
И Сомова были опубликованы в Журвеле Гл. упр. и с. и публ. зд., т. ХХХ1, 1860, П отд., стр. 36 и далее. См. также «Сборяик, посвжпеянык 300-летпю со дкя смерчи Галилео Галилея», изд. АН СССР, !943, в котором лемешевы статьи акад. С. И. Вавилова <Галилей и история оптики», акад. А. Н. Крылова <Галилей как основатель меха- ниии» и др. (Прим.
ред.). ') См П и Ь е ш Р . 1.ез Ог!8!пез бе 1а з!а!!е)пе, стр. 39, Рагы, 1905. Дж. Кардаяо (!501 — 15<6) об«у»кдает вопросы механики в одяей из своих математических работ. Его представлекие об эгей кауке весьма сходно с представлениями Леонардо да Винчи, е связи с чем обычно предполагают, что Кардапо были известны рукопяея и записные кяпжкк последнего, ГАлилеЙ твердых тел.
Эта научная работа') доставила ему известность, и в середине 1589 г. он начал вести в Пизанском университете преподавание математики в качестве профессора; в то времн ему не исполнилось еще и 26 лет. За период своего пребывания в Пизе (1589 — 1592) Галилей продолжал исследования в области математики и механики, поставив, в частности, знаменитые опыты с падающими телами. На основе этих опытов им был написан в 1590 г. трактат »Ре шо1п йгау)пш» (»0 движении падающих тел»), представляющий собой начало той динамики, которую мы знаем в настоящее время. Главными выводами этой работы были следующие: 1) все тела падают с одной и той же высоты в равные интервалы времени; 2) приобретаемые телами в конце падения скорости пропорциональны продолжительности падения; 3) пу- ., ',,«»' ти, проходимые падающими телами, пропорциональны квадратам времени падения. Эти заключения полностью расходились с основами механики Аристотеля, но Галилей, не колеблясь, опирался на них в Галилео Галилей.
своих диспутах с представителями аристотелевой школы. Это породило чувство враждебности против молодого Галилея, которое побудило его, наконец, покинуть Пизу и вернуться во Флоренцию. В это трудное для Галилея время друзья помогли ему получить должность профессора в Падуанском университете. Сохраяился опубликованный в то время документ') об его официальном назначении на эту должность, гласящий: «По причине смерти синьора Молетти, читавшего ранее лекции по математике в Падуе, кафедра его на долгое время осталась вакантной, ибо, ввиду ее особой важности, было признано целесообразным отложить замещение ее до той поры, когда появится подходящий способный кандидат.
Ныне такой кандидат появился. Зто— Галилео Галилей, с великой славой и успехом читавший лекции в Пизе и достойный почитаться первым в своей профессии, — он выразил согласие вступить в наш университет и читать здесь свои лекции; университет же находит должным принять его». ') Опубликована н 1586 г. ппд незнанием «Га В11апееые» (меленькие весы). 1Прим, ред.) ») Ом. книгу у а Ь 1 е 1. 1., с»р, ЗЪ 18 1гл. » сопРотнвление мАтеРиАлов В хуы В 1592 г., 7 декабря„Галилей вступил в исполнение своих новых обязанностей, произнеся речь, которая вызвала величайшее восхищение не только по причине ее глубокой учености, но и в силу ее красноречия и изящества формулировок. В Падуе первые годы работы Галилей был исключительно активным.
Его лекции приобрели столь широкую славу, что туда стали стекаться студенты из других европейских стран. Иногда для этих лекций отводилась аудитория, в которой могло вместиться 2000 слушателей. В 1594 г. им был написан знаменитый трактат по механике («ВеПа зс1епза шессап1с໠— «О науке механике»), Разнообразные задачи статики решались в нем с использованием принципа виртуальных перемещений, Этот трактат получил широкое распространение в рукописных списках. Около того же времени в связи с некоторыми вопросами кораблестроения Галилей зацнтересовался также и сопротивлением материалов. Однако вскоре его внимание было привлечено астрономией. Известно, что в первые годы своей педагогической деятельности в Падуе Галилей придерживался птолемеевой системы, как это было в обычае того времени.
Но уже в 1597 г. в письме к Кеплеру он признается: «Много лет тому назад я начал склоняться к мнениям Коперника, и в свете его теории мне удалось объяснить много таких явлений, которые совершенно не поддавались объяснению на основе старой гипотезы». В 1609 г. до Падуи дошел слух об изобретении телескопа, и Галилей, несмотря на скудность сведений, самостоятельно соорудил собственный телескоп с 32-кратным увеличением.
С помощью этого прибора он сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Он показал, что Млечный Путь состоит из слабых звезд, описал гористый характер поверхности Луны, а в 1610 г. впервые обнаружил спутников Юпитера. Последнее открытие оказало боль-, шое влияние па дальнейшее развитие астрономии, поскольку видимое движение этой системы сыграло роль весьма убедительного аргумента в пользу теории Коперника.
Эти исследования сделали Галилея знаменитым. Он получил звание «экстраординарного философа и математика» при великом герцоге Тосканском и в сентябре 1610 г. переехал из Падуи во Флоренцию. В новой должности Галилей не нес никаких иных обязанностей, кроме продолжения своей научной работы, и направил все свои силы на развитие астрономии.
Он обнаружил своеобразную форму Сатурна, наблюдал фазы Венеры и описал пятна на Солнце. Все эти блестящие открытия и проникнутые энтузиазмом сочинения Галилея в защиту теории Коперника привлекли внимание церкви. Отступление новой теории солнечной системы от библейской догмы было передано суду инквизиции, и в 1615 г. Галилей получил полуофициальное предупреждение с указанием избегать вторжения в вопросы теологии и ограничиваться впредь рассуждениями, не выходящими за пределы физики.
В 1616 г. гллилви великое научное творепие Коперника было осуждено церковью, и в течение последующих семи лет для Галилея была исключена всякая возможность публиковать какие-либо работы по астрономии. В 1623 г. на папский престол был избран Маффео Барба рики, друг и почитатель Галилея. Рассчитывая теперь ка болев Рис. Ю. Приамная виллы Галилеи в Арчетри. благосклонное отношепие к своим астрономическим трудам, Гали» лей тут же приступил к работе над получившей впоследствии известность книгой «О двух системах мира», вышедшей из печати в 1632 г. Так как книга недвусмыслепно отстаивала теорию Коперника, продажа ее была запрещена церковью и Галилей был вызван инквизицией в Рим.
Там оя был осуждеп и его вынудили огласить свое отречение. По возвращении во Флоренцию его обязали поселиться в припадлежавшей ему вилле в Арчетри (рис. 10) и жить в строгом уединении, что он и выполнял на протяжении последпих сопРотнвлннив матиРИАлов В хчы н. [Гл. 1 восьми лет своей жизни. Там именно он и написал свою знаменитую книгу о двух новых науках'), в которой суммировал результаты всех своих прежних трудов по различным отделам ас ! Я С О аь 5 ! О Т МОЯ ТВ.А Е1О Н1 МАТЕМАТ1СНЕ, слгогло н йвс ннонсЯсвс«с Ли«пса«! «ва Маслкгса оь1 Мочгмвкта 1.осеан ~ЫС«са«г О Л 1. 1 Е Е О Я Л 1. 1 1. Е 1 Е 1 )Ч С Е О, р»!егоре с Ма««паосе рпшапс сс! 5«ссааншо Сг«Ы 1)иса«й То»сша. Саа «а»а Лопь!и«й! ««а|««йд»««на Маакиахаа«)а 11»1 Е Е1)У А, АррмйофИЙт)г!!.
и. в. с. хюстмх. Тзе 1аа р«Ю; ег О«н! «Г«ьееа. "Тео нее Я«месса Рнс. 11. Титульная страница кввги Галилея о двух новых науках. механики. Книга была отпечатана фирмой Эльзевиров в Лейдене в 1638 г. !рис. 11). Часть книги, посвя»цеинан механическимсвойствам строительных материалов и исследованию прочности балок, ») Р!всогз! е й!шоз!газ!сп! шагешаз!сйе !п!огпо а «!пе ппоче зс!енсе акепепс! а!!а шесап!са е ! пючдшеак 1оса!! с!е! зщпог Сарнео Са!!!е! Ыпсео, 1!)озо1о е шасепш!!со рг!шаг!о... !и 1лИа, МБСХХХУ!!!. См.русский перевод С. Н. Долгова: 1"алилео Галилей. Сочинения, т.
1, «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике н местному движению». Серия «Классики естествознания», Гос. тех.-теор. нзд., М. — Л., 1934 В дальнейшем ссылки автора на английские издания заменены ссылками на названный русский перевод. (При««, ласса.) г1 заветы галилня в овлас тн сопготивлвния матиэналов 21 представляет собой первый печатный труд в области сопротивления материалов; датой ее выхода в свет начинается история механики упругих тел.
2. Работы Галилея в области сопротивления материалов Все работы Галилея по механике материалов вошли в первые два диалога его книги о двух новых науках. Свое изложение он начинает ссылкой на некоторые наблюдения, сделанные им при посещениях венецианского арсенала, и обсуждением свойств геометрически подобных сооружений. Он утверждает, что если возводить сооружения геометрически подобные, то по мере увеличения их абсолютных размеров они бу- А дут становиться все более и более слабыми.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
