Досягнення в техніці у XIX-на початку XX ст. - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Досягнення в техніці у XIX-на початку XX ст.

ідомий фізик й історик науки Дж. Борнал (1901-1971 р) нарахував їх три, завдяки тому, що помістив історію в центр свого аналізу науки. "Щоб пізнати функцію павуки в цілому, - писав він, - необхідно глянути на неї на максимально широкому історичному тлі". Це, зокрема, дозволило йому вичленувати ті основні зміни, які пережило людство після свого порівняно пізньої появи на Землі. Перше й друга - формування людського суспільства й цивілізації - і відбулися до початку письмової історії. Третю зміну він охарактеризував як "наукову трансформацію суспільства, що відбувається зараз і для якої поки немає назви".

Відбувається четверта фундаментальна зміна в історії людства трансформація капіталістичного (індустріального) суспільства в постіндустріальне під впливом цілого ряду факторів, у тому числі й науково-технічному прогресі. Вище вже відзначалося, що саме винаходи й відкриття, особливо в науці, техніку й технології, змінюють соціальний мир людини з усіма його вимірами.

Нарешті, наприкінці XX сторіччя природознавство, що формується, з необхідністю вимагає не тільки обґрунтування принципової цілісності всього природознавства, але й відповідь на питання: чому саме фізика, хімія й біологія стали основними і як би самостійними розділами науки про природу. "Тому природознавство як дійсно єдина наука про Природу, - роблять висновок В.И. Кузнєцов і Г.М. Идлис - народжується фактично тільки тепер. "Наукове" й "технічне" ставилися в дійсності до різних областей соціокультурної діяльності.

Спочатку наука багато чого взяла в майстрів-інженерів епохи Відродження, потім в XIX - XX століттях професійна організація інженерної діяльності стала будуватися по зразках дії наукового співтовариства. Спеціалізація й професіоналізація науки й техніки з одночасною технізацією науки й специфікацією техніки мали як результат поява безлічі наукових і технічних дисциплін, що зложилися в XIX XX століттях у більше або менш стрункий будинок дисциплінарно організовані науки й техніки" (В.С. Стспин, В.Г. Горохів, М.А. Рожева). І нарешті, наприкінці XX сторіччя починається процес гуманітаризації й гуманізації науки й техніки, обумовлений зміною цивілізаційної парадигми Заходу. В історичній ретроспективі можна зафіксувати чотири стадії розвитку техніки, що має кореляції з фундаментальними змінами в розвитку людства й етапами розвитку природознавства.

Вся історія людства показує, що розвиток науки й техніки носить закономірний характер і має свої протиріччя. Зрозуміло, що в остаточному підсумку всі знання виникають під впливом практичних потреб й. у першу чергу, потреб виробництва. "Однак потреби виробництва, - цілком справедливо відзначає проф. М.М. Коропів, не визначаю) всієї складної динаміки формування знанні, створення нових ідей, теорії й висновків. Специфіку виникнення й розвитку наукових теорій дуже часто не можна пояснити безпосередньо потребами виробництва. Було б більшим спрощенством представляти

Історію науки й техніки, писав А.М. Горький, треба зображувати не як склад готових відкриттів і винаходів, а як арену боротьби, де конкретна жива людина переборює опір матеріалу й традиції.

Боротьба думці в науці існує з моменту її виникнення. Історія науки є історія зміни різні теорії й, отже, боротьби теорії. Ця боротьба випливає із самого характеру процесу наукового пізнання. Неповнота, недосконалість знань неминуче приводить до того, що той самий ряд спостережуваних фактів одержує різне пояснення в різних учених

Процес відбруньковування наук, перетворення окремих галузей науки в самостійні наукові дисципліни, що зв'язують роз'єднані раніше галузі природознавства в єдине ціле, почався ще на рубежі XIX й XX ст. У наступний період процес диференціації павук про природу продовжував підсилюватися. Він викликався як потребами суспільного виробництва, так і внутрішніми потребами розвинена наукового знання. Разом з тим він сполучений із процесом інтеграції, у результаті спостерігається виникнення й бурхливий розвиток прикордонних, стикових наук: генної інженерії, молекулярної теології, біогеохімії й ін.

У свою чергу, перша половина XX в. дала науці в кілька разів більше, ніж весь XIX в. "... У продовження нашого життя, писав фізик Р. Мплликсн, - ми знайти набагато більше нових фізичних відношенні, чим в усі попередні століття, разом узяті". Це прискорення темпів розвитку ми спостерігаємо й в інших науках. Так, наприклад, характеризуючи розвиток біології, Альбин М. Веппберг (США) відзначав, що "за останнє десятиліття ми довідалися про основні процеси життєдіяльності - росту, синтезі білків, розмноженні більше, ніж це було зроблено за всю попередню історію". У другій половині XX століття в силу що відбулася НТР і розвитку, що пришвидчується, НТП людство одержало ще більше знань, ніж за весь попередній час.

Вітчизняний учений проф. А.И. Половникін у своїй книзі "Закони будови й розвитку техніки" почав спробу системного викладу й узагальнення у вигляді законів техніки, накопичених і розрізнених у різних науках численних відомості й фактів. При цьому закони техніки вивчаються й формулюються за аналогією із законами природи й з обліком існуючих у природознавстві вимог.

РОЗДІЛ 2. Науковий напрямок у розвитку техніки
2.1. Механіка і термодинаміка
Якщо механіка кінця XVII - почасти XVIII в. займалася в основному завданнями руху матеріальної крапки й системи крапок, що мали особливо важливе значення для проблем небесної механіки, то до XIX в. центр уваги був перенесений на розробку питань фізичної й технічної механіки.

Старі подання про машини як пристосуваннях для підйому й пересування більших вантажів малою силою л ті елементарні прийоми для розрахунку машин, які були завершені в попередній період, уже не могли задовольняти швидко, що розвивалося виробництво.

Розвиток механіки йде в цю епоху у двох напрямках; розробляються й удосконалюються аналітичні методи механіки й заставляються основи так називаної прикладної механіки. Центром розвитку механіки в цей період стає Франція. Роботи французького вченого Ж. Лаграпжа (1736-1813), особливо його "Аналітична механіка" (1813 р). визначили аналітичний напрямок у цій науці. Одночасно у Франції формується й прикладна механіка (цей термін одержав загальне поширення в 30-х роках XIX в). У початковий період головну роль у розвитку прикладної механіки грали вчені, що групувалися навколо паризької Політехнічної школи. Насамперед це Г. Мопж (1746-1819), Л. Карло (1796-1832), Ж. Попселі (1788-1867) і ін.

Пізніше свій внесок внесли англійські вчені (Р. Виллис й ін). потім (у другій половині XIX в) росіяни вчені (П.Л. Чебишев) і, нарешті, німецькі (Ф. Рело).

Основним у прикладній механіці є поняття механічної роботи й рівняння руху машин. Важливим завданням було визначення коефіцієнта корисної дії машин, проблема забезпечення рівномірного руху машин, у зв'язку із чим досить важливої стала проблема стійкості руху й машинах (Навье, Попселе, Морен, Вишнеградський).

На перших етапах прикладна механіка включала й виклад почав гідравліки, теорії гідравлічних двигунів, теорії парових машин і парових казанів. Надалі ці розділи виділяються в самостійні науки. Уже в 30-х роках XIX в. у самостійну наукову дисципліну оформилися теорія пружності й опір матеріалів. Після появи водяних турбін виділяється в окрему науку гідравліка й теорія гідравлічних двигунів.

Хоча основні поняття кінематики були дані ще в попередній період Галилеем, Гюйгенсом, Ньютоном, Эйлером, все-таки кінематика як самостійний розділ механіки виникла тільки в першій половині XIX в. під впливом запитів машинної техніки й необхідності дослідження передачі рухів у механізмах. Найбільшу роль у цьому новому напрямку зіграла висунута Гаспаром Монжем ідея розробки кінематики механізмів. Пізніше на доцільність виділення кінематики в самостійну науку вказав французький фізик Амперів II 1834р. Він же запропонував саму назву - кінематика. Ідея Ампера була здійснена французьким механіком Характерною особливістю зазначених робіт, що заклала основи кінематики механізмів, є застосування геометричних методів. За допомогою цих методів вирішувалися завдання про наближені прямолінійно спрямованих механізмах у Бурместера. У класичній праці Рело дається розрахунок механізмів так називаним експериментальним методом, при якому рішення питання здійснюється за допомогою моделей механізмів, шаблонів окремих ланок, експериментально побудованої траєкторії крапок ланок і т.д.

Новий напрямок у теорії механізмів створив видатний російський математик і механік Пафнутій Львович Чебишев (1821-1894) своєю роботою "Теорія механізмів, відомих за назвою паралелограмів", Чебитев зацікавився механізмами, що забезпечують передачу руху, і особливо паралелограмами Уатта. Чебишев вирішував ці завдання аналітичним шляхом

Механізми й методи синтезу Чебишева, однак, не зіграли великої ролі в знос час і тільки в XX сторіччі дослідження Чебишева дуже вплинули на розвиток теорії механізмів і машин.

В області гідромеханіки, основи якої були закладені в XVIII в. роботами Э. Эйлера й Д. Бернуллі, у цю епоху виникає нова важлива область - гідромеханіка грузлої рідини. Вона розробляється в першій половині XIX в. у працях С. Пуансона, Л. Навье, Дж. Стокса, Навье в 1822р. уперше навів рівняння руху нестисливої грузлої рідини. У цьому ж напрямку працював й англійський фізик і механік Дж. Стоці. Його рівняння руху грузлої рідини, відоме за назвою рівняння Навье - Стокса, було важливим етапом у розвитку гідромеханіки. Роботи цих учених зіграли надалі важливу роль для розвитку машинобудування Велике значення для подальшого розвитку гідромеханіки мали дослідження англійського фізика Кельвіна Томсона (1824-1907) і німецького натураліста Германа Гельмгольца (1821 - 1894). Томсон і Гельмгольц поклали початок розробці теорії вихрового руху. Томсон установив важливу теорему про збереження циркуляції в ідеальній рідині, Гельмгольц; в 1858 р. заклав фундамент теорії вихрового руху рідини, що має найважливіше значення для розвитку гідродинаміки я аеродинаміки в XX в. радіотехніки, технічної акустики

Наприкінці XIX і початку XX в. одержують свій подальший розвиток як загальні розділи механіки - динаміка твердого толу, теорія стійкості руху, так і механіка рідин і газів. Ряд досліджень по механіці був відповіддю на практичні запити техніки, інші, випереджаючи запити практики, здавалися чисто теоретичними, відверненими, і тільки наш час показало їхнє практичне значення.

Прямий зв'язок із практичними питаннями мали теоретичні роботи але динаміку важкого твердого тіла. Дослідження цієї проблеми стимулювалося тім, що кінець XIX в. був періодом широкого поширення нарізних артилерійських систем. Треба було додати снаряду швидке обертання, що забезпечувало б йому необхідну стійкість у польоті. Рішення цього завдання механіки дали росіяни вчені артилеристи Н, В. Маиевский (1823-1892), Н.Л. Забудский (1853-1917). Пізніше лад цією проблемою працював А.Н. Крилов (1863 - 1945).

Проблема руху швидко обертового снаряда є часткою случаємо динаміки гіроскопа (вовчка). Дослідження снарядів викликало в механіків новий інтерес до проблеми руху гіроскопа. В 1888 р. С.В. Ковалевская (1850-1891) дала рішення питання про обертання важкого тіла навколо нерухомої крапки для випадку, коли центр ваги тіла не перебуває на осі симетрії.

Теорія гіроскопа тесло пов'язана з однієї з найбільш загальних проблем із проблемою стійкості рівноваги й рухи матеріальних систем. Загальне її рішення було дано А.М. Ляпуновым у роботі "Загальне завдання про стійкість руху" (1892 р). Великий внесок у загальну теорію стійкості руху тіл вніс французький учений А. Пуанкаре.

В останній третині XIX і початку XX в. одержує подальше розлиття механіка рідини. Німецький учений Г. Гельмгольц (1821-1894) розробляє навчання про вихри в рідині. У цей же період розвивається динаміка грузлої рідини. Гідродинамічну теорію тертя створив росіянин учений Н.П. Петров (1836-1920). Теоретичні дослідження Петрова по гідродинамічній теорії змащення були викликані потребами залізничного транспорту й пов'язані зі знаходженням способів збереження осей вагонів.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7