Механика сплошных сред
- 1 year ago
- 0
- 0
Меха́ника ( греч. μηχανική — искусство построения машин) — наука о движении и силах , вызывающих движение; в узком смысле — техническая наука , выделившаяся из прикладной физики . Различными направлениями механики являются небесная механика (механика движения небесных тел и гравитации) и квантовая механика (механика элементарных частиц и других малых тел).
Создан Институт механики Академии наук Китая (1956)
Кот Шрёдингера (кошка Шрёдингера) — герой кажущегося парадоксальным мысленного эксперимента Эрвина Шрёдингера , которым он хотел продемонстрировать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.
В закрытый ящик помещён кот . В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом . Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».
Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции и кот становится либо мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.
Из всех явлений окружающего нас мира движение тел есть самое обыденное и самое распространенное, и можно сказать, что ни одно действие человека не совершается без движения чего-либо
— А. Н. Крылов « Мысли и материалы о преподавании механики »
Первый закон Кеплера : траектория движения планеты представляет собой не круг, а эллипс , в одном из фокусов которого находится Солнце .
Второй закон Кеплера : радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, в равное время описывает равные площади. Это означало, что чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
Третий закон Кеплера : отношение куба среднего удаления планеты от Солнца к квадрату периода обращения её вокруг Солнца есть величина постоянная для всех планет: a³/T² = const .
Кеплер значительно проработал модель Коперника , в его системе Земля — рядовая планета, движение которой подчинено общим трём законам. Вместо многочисленных надуманных эпициклов модель Кеплера включает только одну кривую — эллипс . Второй закон установил, как меняется скорость планеты при удалении или приближении к Солнцу, а третий позволяет рассчитать эту скорость и период обращения вокруг Солнца.
Кеплер вывел также « уравнение Кеплера », используемое в астрономии для определения положения небесных тел.
Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения .
Кеплер ввёл в физику термин инерция как прирождённое свойство тел сопротивляться приложенной силе, сформулировал в ясном виде первый закон механики: всякое тело, на которое не действуют иные тела, находится в покое или совершает прямолинейное движение.
Кеплер вплотную подошёл к открытию закона тяготения, хотя и не пытался выразить его математически. Он писал в книге «Новая астрономия», что в природе существует «взаимное телесное стремление сходных (родственных) тел к единству или соединению». Источником этой силы, по его мнению, является магнетизм в сочетании с вращением Солнца и планет вокруг своей оси.
Также Кеплер первый, почти на сто лет раньше Ньютона , выдвинул гипотезу о том, что причиной приливов является воздействие Луны на поверхность океанов.