Теоретическая механика – наука и ее значение в естествознании.

Теоретическая механика является одной из основных естественных наук, в которых изучаются общие законы механического движения и взаимодействия материи. Здесь под материей подразумевается все то, что реально существует вне нашего сознания и независимо от него. Ее мы познаем через наши ощущения и действия. Материя вечна, неуничтожима и находится в состоянии непрерывного движения. Под движением материи понимаем все изменения и процессы, происходящие в природе. Среди многообразных ее форм движения простейшей является механическая форма движения. Таким движением называется изменение с течением времени взаимного положения тел в пространстве. Разновидностями механического движения есть движения людей и животных, автомобилей и поездов, частей машин и приборов, небесных тел, жидкостей и газов и т.д.

Конечно, в чистом виде механическое движение не существует. Оно обязательно сопровождается другими видами движения материи. Всем нам известно, что мир не остается неизменным. В нем непрерывно происходят самые различные изменения. Все вещества, создающие материю, при разных условиях могут становиться твердыми, жидкими и газообразными. Происходят химические превращения одних веществ в другие. Одним словом существуют процессы, в которых одинаковое значение с механическими имеют электрические, тепловые, химические и другие явления. Однако в преобладающем большинстве механических задач можно будет не учитывать влияния изменений других качественных признаков тела (например, его цвета, структуры, химического состава, оптических, тепловых, магнитных и других свойств) на закономерности изучаемого механического движения. Так, например, изучая явление приливных волн, нет нужды принимать во внимание содержание иода в морской воде, так как незначительные изменения процентного содержания этого химического элемента в воде не оказывают заметного влияния на механизм явления приливных волн. Но существуют в природе и такие процессы, в которых можно обнаружить, что механическое движение играет второстепенную роль. Например: действие парового котла, химического реактора, жизнедеятельность организма и т.д. В этих процессах основное значение имеет соответственно тепловое, химическое и биологическое явления.

Таким образом, механическое движение есть простейшая форма движения, представляющая изменение положения материального тела в пространстве с течением времени. А теоретическая механика есть наука об общих законах этой простейшей формы движения реальных тел. Законам механических явлений подчиняются не только тела, окружающие нас на Земле, им подчиняются в своих движениях звезды и галактики, даже самые маленькие невидимые частицы вещества - атомы и их составные части.

В настоящее время механика представляет собой целый комплекс дисциплин. Она достигла своего современного состояния и продолжает развиваться благодаря труду очень большого числа людей. Не полный перечень дисциплин, из которых состоит Механика, приведен в данной схеме.

 

 

 

 

Среди них рабочие и инженеры, применяющие механическое движение в производстве: ученые-теоретики, исследующие законы механики; специалисты по методам и средствам измерения параметров механического движения.

В настоящее время ни один человек не в состоянии изучить всю механику. Для того, чтобы решить, какие разделы механики выбрать для изучения, нужно представить, для чего механика бывает нужна инженеру.

Какие механические проблемы имеют важное практическое значение? Например, при ремонте зданий, машин и приборов возникают механические проблемы, связанные с заменой изношенных или сломанных частей и последующей наладкой, т.е. механика нужна инженеру. Чем лучше он будет знать механику, тем успешнее работает.

Инженеру, работающему в цехе, конструкторском бюро или технологическом отделе, приходится сталкиваться с механическими проблемами. Бывает и так, что инженеру приходится проводить теоретические исследования механических явлений. Бывает так, что в создании механических конструкций принимают участие и ученые теоретики. Поэтому инженер должен знать механику в объеме, достаточном для того, чтобы успешно выполнять свои функции и быть в состоянии навести справки в литературе.

Законы механики нужны инженеру в качестве руководства к действию.

Теоретическая механика состоит из 3-х разделов. К ним относятся: статика, кинематика и динамика.

В статике изучается относительный покой тела. Здесь силы, действующие на тело, приводятся к простейшей системе. После чего находятся условия его равновесия.

Кинематика изучает движение материальной точки и механической системы только с точки зрения геометрии. Здесь сила не учитывается, которая вызывает то или иное движение.

В динамике, наоборот, эти силы принимаются во внимание.