На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик сторя розвитку технки. Науков теорї, принципи, закони, експерименти, прилади, конструкцї, машини, систем звязку сполучення. Наука та її втлення в технчному прилад чи процес в даний промжок часу. Сфери застосування наукових вдкриттв.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: История. Добавлен: 27.01.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


2
Міністерство освіти і науки України
Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Кафедра всесвітньої історії
Трофимов Ілля Володимирович
Досягнення в техніці у XIX-на початку XX ст.
Курсова робота
Науковий керівник д. і. н.,
Кривуля О.А.
Луганськ - 2007
ЗМІСТ

    Перелік умовних позначень або скорочень 3
    ВСТУП 4
      РОЗДІЛ 1. Джерела та історіографія. Джерельна база 5
        1.2. Історіографичний огляд 6
      РОЗДІЛ 2. Науковий напрямок у розвитку техніки 13
        2.1. Механіка і термодинаміка 13
        2.2. Електрика і магнетизм 20
        2.3. Світлотехника 25
      РОЗДІЛ 3. Розвиток техніки і побудова машин в XIX-на початку XX ст. 32
        3.1. Металодобуваючи і гірничі машини 32
        3.2. Машини на електричній енергії 37
        3.3. Військові технології 43
    Список літератури 51

Перелік умовних позначень або скорочень

1. НТП науково-технічний прогрес

2. НТР науково-технічна революція

ВСТУП

Актуальність теми. В час розвитку технологій і масової комп'ютеризації історія розвитку техніки є дуже актуальною. Особливо техніка XIX та XX сторіччя. Саме в ті часи було винайдено всі ті винаходи і відкриття якими ми користуємося. Якщо простежити цей шлях можна зрозуміти що треба робити надалі для досягнення Україною технічного рівня Європи.

Мета і завдання дослідження. Мною поставлена мета

Об'єкт дослідження. Об'єктом мого дослідження є наукові теорії, принципи, закони, експерименти, прилади, конструкції, машини, систем зв'язку і сполучення.

Предмет дослідження. Наука та її втілення в конкретному технічному приладі чи процесі в даний проміжок часу.

Методи дослідження. Загальнонаукові: логічний, історичний індукції історико-системний. Спеціально-історичні історико-генетичний

Наукова новизна одержаних результатів.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані мною результати можна використати для подальшого дослідження, написання кандидатської дисертації, статті чи книги. На основі нових одержаних результатів можливо підготувати доповідь на наукову конференцію.

Структура і обсяг роботи. Курсова (випускна) робота складається зі вступу, розділів, підрозділів, висновків, списку використаних джерел та літератури, додатків. Список використаних джерел та літератури складається з …. найменувань на …. сторінках. Робота має …. додатків на …. сторінках. Загальний обсяг становить - …. сторінки, з них основного тексту …. сторінок.

РОЗДІЛ 1. Джерела та історіографія. Джерельна база

У радянський час було видано чимало фундаментальні монографії й навчальні посібники, присвячених історії науки й техніки, наприклад: А.А. Зворикін, Н.И. Осьмова, В.И. Чернишов, С.В. Шухардин. “История техники”; В.С. Виргинский, В.Ф. Хотсенков. “Очерки истории науки и техники с давних времен до середины XIX века”; С. Лилли. “Люди, машины и история”; Дж. Бернал. “Наука в истории общества”; В.И. Вернадский. “Избранные труды по истории науки”; П.П. Гайденко. “Эволюция понятия науки”; И.Д. Рожанский “Развитие природоведения“; В.А. Кирилін. “Страницы истории науки и техники” и др. У більшості з них методологічне основою служить формаційний, соціально-економічний підхід, однак у деяких з них простежується й доповнюючий його цивилізаційним, соціокультурний підхід, що дозволяє глибше й повніше розглянути феномени “наука” “техніка”.

У цей час загальноприйнятим стала взаємодоповнюваність цих підходів, причому більше уваги акцентується на соціокультурному. З тих пор не було, за рідкісним винятком, видано курсу лекцій по історії науки п техніки, настільки необхідного зараз. В 1996 році вийшло у видавництві Харківського державного політехнічного університету навчальний посібник Л.Н. Бесова "История науки и техники с древнейших времен до конца XX века", в основі якого лежить нова парадигма інженерного утворення - майбутній фахівець повинен бачити себе не просто творцем нових машин, пристроїв й технологій, але й адвокатом Природи, що вимагає захистити неї від непродуманої інноваційної діяльності.

Щодо періоду розвитку науки й техніки розглянутого мною написане не багато книг: Гудожник Г.С. “Научно-технический прогресс: Сущность. Основные тенденции”; Копилов И.П. “Электрические машины”; Прокопович А.Е. “Технический прогресс в станкостроении”.

Слід зазначити ряд нових видань: Полікарпов В.С. “Історія науки і техніки” і спільне видання Аптекаря М.Д. Рамазанова і Фрегера Г.Е. - викладачів СНУ ім. Даля “История инженерной деятельности”. У ній є присутнім новий підхід до питання генезису техніки. У курсі лекцій викладаються принципові, вузлові моменти історії науки й техніки на основі сполучення соціально-економічного й соціально-культурного підходів. У ньому використається все позитивне, накопичене у вітчизняні й закордонних історико-наукових і історико-технічних дослідженнях, у філософії й методології науки й техніки, а також результати авторських досліджень, викладених у ряді монографій "Людина як космопланетарний феномен", "Сучасна культура й генна інженерія", "Интегральная природа человека: естественно научный поход, гуманитарные аспекты", "Час і культура". "Феномен людини - учора і завтра", "Багатомірний мир сучасної людини". Автора прагнуть, по ходу викладу приводити різні точки зору на ті або інші проблеми історії науки й техніки, щоб читач міг чітко уявити собі суть розглянутого питання.

Особливий інтерес представляє книга Лернера Р. Е й Мичама “Western Civilszation. ”

1.2. Історіографичний огляд

Навіть якщо розглядати науку як виробництво знань, то вона й щодо цього являє собою щось досить багатоскладове й різнорідне. У своєму навчальному посібнику "Філософія науки й техніки" В.С. Стеши.В.Г. Горохів і М.А. Рожевий характеризують даний аспект науки в такий спосіб: "Це не експериментальні засоби, необхідні для вивчення явищ, прилади й установки, за допомогою яких ці явища фіксуються й відтворюються. Це - методи, за допомогою яких виділяються й пізнаються предмети дослідження. З'ясуємо зміст іншого основного поняття - поняття "техніка", що аж ніяк не є простим. Необхідно мати у виді та немаловажна обставина, що техніка в XX сторіччі перебуває у фокусі вивчення всіляких дисциплін як технічних, так природних і суспільних, як загальних, так і часток. У науковій літературі техніку відносять до сфери матеріальної культури: вона обстановка нашого домашнього й громадського життя, засобу спілкування, захисти й напади, всі знаряддя дії на всіляких поприщах. Так визначає техніку на рубежі XIX XX сторіччі вітчизняний дослідник П.К. Энгельмайер: "своїми пристосуваннями вона підсилила наш слух, зір, силу й спритність, вона скорочує відстань і час і взагалі збільшує продуктивність праці. Нарешті, полегшуючи задоволення потреб, вона тим самим сприяє народженню нових. . період у розвитку технічного знання генезис технічних наук охоплює проміжок часу, починаючи із другої половини XV в. до початку XIX в. Це гот етап в історії науки й виробництва, коли для рішення практичних завдань починають використати наукове знання. На стику виробництва й природознавства виникає наукове технічне знання, що покликане безпосередньо обслуговувати виробництво. Формуються принципи одержання й побудови наукового технічного знання, коло розв'язуваних ними завдань, методи. Одночасно триває становлення природознавства, що пов'язане з виробництвом опосередковано, через технічні павуки й техніку. Дякуючи цьому взаємозв'язку складаються всі ті особливості, які обумовили надалі особу класичної науки. Третій період "класичний" в історії природознавства й технічних наук - за часом охоплює XIX в. I триває аж до середини XX в. Технічні науки являють собою що сформувалася й розвинуту область наукових знань, що має свій предмет, засоби, методи й чітко обкреслену сферу дослідження (мова йде про технічні науки в цілому, деякі з них виникають і формуються й зараз). Саме в даний період зложилися досить стійкі форми взаємозв'язку природознавства й технічних наук.

Із закономірностей розвитку науки й техніки, а також з напрямків, що намітилися, науково-технічного прогресу треба, що зараз складається - посткласична наука, тобто йде становлення єдиної системи наукового знання, коли "природознавство включить у себе павуку про людину в такій же мері, у який наука про людину включить у себе природознавство: це буде одна наука" (К. Маркс). .

"Аналіз динаміки всіх цих структурних елементів техносфери показує, підкреслює А. Литвинцева, - що в цілому відбуваються істотні зміни місця й ролі техносфери в цілісній соціокультурної системі. Вона починає займати не тільки пріоритетне місце, чим, і породжений техногенний характер сучасної цивілізації, але й поневолює людини, підкоряючи його законам своє! "] еволюції". Дане положення загальноприйняте у світовій філософії науки й техніки. Нею використають у своїх купах великі мислителі й дослідники (Г. Маркузс, М. Сколнмовский, И. Лазенька й ін) при розгляді проблеми екзистенції людини.

У своїх "Міркуваннях натураліста" наш геніальний дослідник В.И. Вернадский писав про загальний характер наукового знання наступне: "Наука є створення життя. З навколишнього життя наукова думка бере приводить нею у формі наукової істини матеріал. Наука є прояв дії в людському суспільстві сукупної людської думки". Пізнати наукову істину, затверджував він далі, "не можна логікою, можна лише життям. Дія характерна риса наукової думки. Наукова думка, наукова творчість, наукове знання йдуть у гущавині життя, з якої вони нерозривно зв'язані, і самим існуванням своїм вони

Загальним характером володіють і технічні павуки як що історично сформувався область наукового знання й типу наукової діяльності. Більше того, технічні науки подібні до дволикого Януса вони найтіснішим образом пов'язані із природознавством і з інженерним досвідом. У свій час академік И.И. Артоболевский говорив, що "ланками, що пов'язують науку й інженерну практику, є ті галузі науки, які ми називаємо технічними науками, а проф. Бернал найчастіше їх називає прикладними науками. Дійсно, технічні науки народжуються як би на стику точних наук й інженерного досвіду, притім вони проникають як у точні науки, так й в інженерну практику. Тому так важко часто буває встановити, де кінчається наука й починається інженерна практика". Тим більше підсилюємося й розширюється зв'язок технічних наук з інженерним досвідом в умовах наб1фающе1 об темпи науково-технічного прогресу, що припускає з'ясування проблеми співвідношення, що змінюється, науки й техніки.

Західний дослідник С. Тулмин, наприклад, переносить вироблену їм дисциплінарну модель еволюції науки на опис історичного розвитку техніки. Тільки в цьому випадку мова ідо вже не про фактори зміни популяції теорій або понять, а про еволюції інструкцій, проектів, практичних методів, прийомів виготовлення й т.д. Аналогічно розвитку науки нова ідея в техніку часто веде до появи зовсім нової технічної дисципліни. Техніка розвивається за рахунок відбору інновації із запасу можливих технічних варіантів.

В.С. Степин, В.Г. Горохів і М.А. Рожевий прийшли до висновку, що найбільш реалістичною й історично обґрунтованою моделлю є та, відповідно до якої аж до кінця XIX сторіччя регулярного застосування наукових знань у технічній практиці не було, як це характерно для технічних наук сьогодні. Вони пишуть: "Протягом XIX століття відносини науки й техніки частково перевертаються у зв'язку з "ідентифікацією" техніки. Цей перехід до наукової техніки не був, однак, односпрямованою трансформацією техніки наукою, а їхньою взаємозалежною модифікацією. Інакше кажучи, "спеціалізація техніки" супроводжувалася "технізацією науки". У той же час природознавство до XIX століття вирішувало в основному свої власні завдання, хоча часто відштовхувалося від техніки. Інженери, проголошуючи орієнтацію ні науку, у своє безпосередній практичній діяльності керувалися нею незначно. Після багатьох століть такої "автономії" павука й техніка з'єдналися в XVII столітті, на початку наукової революції. Однак лише до XIX століття ця єдність приносить свої перші плоди, і тільки в XX столітті наука стає головним джерелом нових видів техніки й технології". На користь даної моделі свідчить історія науки й техніки з найдавніших часів до кінця нашого сторіччя.

Відомий 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.

На початку XX в. у зв'язку із запитами авіації виникає новий розділ гідродинаміки - аеродинаміка.

Вирішальну роль у створенні аеродинаміки зіграв росіянин учений II.Е. Жуковський (1847-1921). В 1904 р. Жуковський зробив відкриття, що послужило основою всього подальшого розвитку сучасної аеродинаміки. У роботі "Про приєднані вихри", що була повідомлена в Московському математичному суспільстві 15 листопада 1905 р., Жуковський дав формулу для визначення піднімальної сили крила, що є основою всіх аеродинамічних розрахунків літаків.

В 1910-1912 р. з'явилися нові роботи Жуковського, у яких він провів розрахунок сили, що діє на крило, і вказав ряд теоретичних профілів крила. В 1912-1918 р. з'являються дослідження Жуковського, у яких він дав теорію повітряного гвинта.

До цього ж часу ставляться роботи німецького вченого Л. Прандтля, що в 1905 р. у праці "Про рух рідини при дуже малому терті" дав досить плідне для наступного розвитку механіки подання про прикордонний шар рідини, що прилягає до поверхні обтічного твердого тіла, пояснивши опір тіла, що рухається в рідині або газі, головним чином відривом прикордонного шару. Прандтль багато зробив для розвитку теорії крила.

В 1902 р. з'явилася робота російського вченого С.А. Чаплигина (1869 - 1942), озаглавлена "Про газові струмені", що поклала початок нової області механіки - газовій динаміці. У роботі був даний метод дослідження в струєвих рухах газу при будь-яких дозвуковых швидкостях. Величезне значення цього дослідженні виявився значно пізніше, коли розвиток швидкісної авіації привело к. вивченню сил, з якими повітря діє на літак, що летить зі швидкістю, що наближається до швидкості звуку.

Винятково велике значення для дослідження польоту ракет мав новий розділ механіки - динаміка перемінної маси, розроблений И.В. Мещорским (1859-1935) у його працях "Динаміка крапки перемінної маси" (1897 р) і "Рівняння руху крапки змінної маси" (1904 р).

Видатний росіянин учений К.Э. Ціолковський (1857-1935) створив теорію польоту ракети з урахуванням зміни її маси, математично довівши можливість застосування реактивних апаратів для міжпланетних повідомлень.

Розвиток машинної техніки, будівництво залізничних мостів і швидкохідних пароплавів, а також регулятор поставили, у центрі уваги вчені проблеми коливань і резонансу. Теорія змушених коливань і навчання про резонанс були логічним продовженням досліджень Лагранжа, викладених в "Аналітичній механіці" (1788 р). Особливо треба відзначити у цьому напрямку роботи німецького математика К. Вейерштрасса (1815-1897) і російського вченого О.И. Сомова (1815-1876).

Зі спеціальних областей теорії коливань важливе значення мало дослідження хитавиці корабля, проведене А. Н, Криловим. В XX в. починає розроблятися нова область теорії коливань, так називана теорія нелінійних коливань, викликана до життя розвитком електротехніки, Дослідження парових машин привело до розробки основних початків термодинаміки - науки, що вивчає закони теплової рівноваги й перетворення теплоти в інші види енергії.

Одним з основоположників термодинаміки був французький учений Карно. У своєму єдиному добутку "Міркування про рушійну силу вогню й про машини, здатних розвивати цю силу", опублікованому в 1824 р., Карно розглядає питання про "одержання рухів з тепла".

Він указує, що корисна робота в парових машинах може бути отримана тільки при переході тепла від тіла більше нагрітого до тіла більше холодному. Навпаки, для того щоб передати тепло від холодного толу до більше нагрітого, необхідно затратити - роботу. Цю закономірність Карпо виявив, аналізуючи ідеальний круговий тепловий процес.

Правильно помітивши фізичні закономірності, що лежать в основі роботи теплових машин, Карно, однак, не переборов неправильних подань про природу теплоти, він розглядав теплоту як деяку невагому рідину (теплород). Відповідно до поглядів, що панували тоді, теплород не може не знищуватися, не виникати, а тільки переходити від одного тіла до іншого. Втім, в останні роки свого короткого життя Карно відмовився від теорії теплорода, визнавши взаємну превратимость теплоти й механічної роботи, і приблизно визначив механічний еквівалент теплоти.

Работы Карно сприяли встановленню принципу, що дозволив визначити найбільший можливий КПД теплової машини. Цей принцип привів надалі до відкриття другого початку термодинаміки, що в остаточному виді сформулював в 1850 р. німецький учений Р. Клаузиус (1822-1888). Сутність другого початку термодинаміки, по Клаувиусу, полягає в тім, що теплота не може сама по собі перейти від більше холодного тіла до більше теплого. Клаузиус уперше ввів поняття ентропії - одну з основних термодинамічних величин.

Найважливіше значення для розвитку техніки мало відкриття першого закону термодинаміки, відповідно до якого кількість теплоти, повідомлена матеріальній системі, дорівнює сумі приросту внутрішньої енергії системи й кількості зробленої його роботи. Цей початок торуй об динаміки був сформульовано як окремий випадок закону збереження й перетворення енергії.

Закон збереження й перетворення енергії, як показує історія розвитку науки, є одним з найбільш загальних, універсальних законів природознавства. Він був відкритий і сформульований у результаті досліджень і спостережень, зроблених у різних країнах і протягом тривалого часу. Виробнича практика, особливо в області теплотехніки, використання можливості перетворення механічної енергії в теплову й навпаки, а також успіхи в області вивчення електричних явищ сприяли нагромадженню необхідних відомостей для обґрунтування цього закону.

Ідея збереження матерії висловлювалася ще в стародавності Анаксагором, Емпедоклом, Демокритом, Епікуром і Лукрецієм. Пізніше, в XV-XVIII вв., Дж. Бруно, Г. Галилей, Ф. Бэкоп, П. Гассенди, Э. Мариотт, М. Морссни неодноразово повторювали це положення. В 1756 р. М.В. Ломоносов провів ряд досвідів, у яких уперше довів, що при хімічних реакціях речовина не губиться й не виникає й. ч нічого. Це з'явилося першим експериментальним підтвердженням закону збереження речовини. Цей закон французький хімік А. Лавуазьє став застосовувати в 1770 р.

Закон збереження й перетворення. енергії був сформульований видатним німецьким ученим Робертом Майером (1814-1878).

Цей закон в 1841 р. Майер уперше виклав у своїй праці "Про кількісне і якісне визначення сил"1, опублікованому тільки

1. Майер у своїх працях застосовував термін "сила" вкладаючи в нього зміст енергії. в 1881 р. Свої думки він розвив у роботі "Зауваження про сили неживої природи" (1842 р) і в праці "Органічний рух у його зв'язку з обміном речовин" (1845 р). Закон збереження й перетворення "сил" (енергії), по Майорі, полягає в тім, що рух, теплота, електрика, хімічні процеси й т.п. є якісно різними формами "сил", що перетворюються друг у друга при незмінних кількісних співвідношеннях. У своїх роботах Р. Майор установив поняття кількісного еквівалента "сил" і визначив механічний еквівалент тепла.

2.2. Електрика і магнетизм

До кінця XVIII ст. були вироблені перші уявлення про електрику і вивчені найважливіші явища електростатики. З початку XIX ст. і центрі вивчення стає електричний струм. Цьому сприяли відкриття гальванічних елементів, які виявили обширну область явищ, пов'язаних з постійним електричним струмом.

Новий період в розвитку учення об електрику починається з робіт італійського фізіолога Луїджі Гальвані (1737-1798), що опублікував в 1791 р. свій "Трактат про сили електрики при м'язовому русі", і італійського фізика і фізіолога Алессандро Вольта (1745-1827}. який в 1800 р. винайшов так званий вольтів стовп - перше джерело постійного струму, який широко використовувався дослідниками багатьох країн при вивченні електричних явищ.

Найбільший для свого часу вольтів стовп був створений в 1802 р. російським ученим В.В. Петровим (1761 - 1834). Цей стовп складався з 4200 мідних і цинкових кружечків і дозволяв отримати електрорушійну силу близько 1700 вольт. Наявність такого могутнього джерела струму високої напруги дозволила Петрову зробити цілий ряд відкриттів і спостережень.

У своїх роботах він показав можливість застосування електричної дуги для освітлення, плавки і зварки металів, а також відновлення металів з оксидів. Це було найбільшим відкриттям, яке після робіт ряду учених і винахідників широко почало застосовуватися в промисловому виробництві і в побуті.

В.В. Петрову належать відкриття залежності сили струму від площі поперечного перетину провідника, дослідження розряду у вакуумі і встановлення залежності електричних явищ від полярності і форми електродів, відстані між ними, а також від ступеня розрядки повітря.

У 1821 р. німецький фізик Т. Зєєбек (1770-1831) відкрив явище термоелектрики, назване їм термомагнетизмом, суть якого полягала в тому, що в ланцюзі, що складається з різнорідних металів, виникає електрорушійна сила, якщо температура місць з'єднань або спаїв цих металів різна. Мала величина отримуваних при цьому сил струму змусила зайнятися питанням про зв'язок між різними комбінаціями елементів в батареї і що виходять при; том силами струмів. Після ряду невдалих дослідів питання, був, па-кінець, вирішений німецьким фізиком Г.С. Омом (1787-1854), що встановив основний закон електричного ланцюга, що зв'язує опір ланцюгу, електрорушійну силу і силу струму. Цей закон був встановлений Омом експериментально і сформульований в 1826 р. в роботі "Визначення закону, проводять електрику".

С встановленням кількісного співвідношення між основними параметрами електричного ланцюга відкрилися широкі можливості для вивчення електричних явищ. Проте закон Ома довгий час не знаходив собі визнання. Я тільки після того, як росіяни учені Е. X. Ленд і Б.С. Якобн, німецькі учені До. Гаус, Г. Кирхгоф і деякі інші поклали цей закон в основу своїх досліджень, значення його стало незаперечно

У 1841 р. Джоуль встановив закон, що визначає кількість тепла, що виділяється в провіднику при проходженні через нього електричного струму. Незалежно від Джоуля в 1842 р. цей же закон відкрив і експериментально перевірив Е. X. Ленц. Закон Джоуля - Ленца придбав велике практичне значення, оскільки на нім заснований розрахунок електроосвітлювальних установок, всіх нагрівальних і опалювальних електроприладів, які почали широко застосовуватися з кінця XIX ст.

У 1820 р. данський учений X. Ерстед відкрив дію струму на магнітну стрілку. Французькі фізики Ж. Біо і Ф. Савар знайшли кількісний закон цієї дії. Закон взаємодії струмів був відкритий французьким фізиком А. Ампером, працями якого були закладені по якому метали основи сучасної електродинаміки. Відтворивши явища Ерстеда, Ампер запропонував своє "правило плавця" для визначення напряму відхилення стрілки струмом. Для пояснення магнітних властивостей речовин Ампер запропонував гіпотезу, згідно якої магніт складається з величезного числа елементарних магнітиків - кільцевих електричних струмів.

Таким чином, Ампер створив першу теорію магнетизму, в якій він зводить явища магнетизму до електрики.

У першій третині XIX ст. було зроблено дуже важливі відкриття, маєток вельми великі теоретичні і практичні наслідки і що знову поставили в центр уваги питання про зв'язок між зарядами і струмами тілах і одночасними змінами в навколишньому просторі, також пов'язали електричні явища з магнетизмом., Ці блискучі відкриття були зроблені англійським фізиком Михайлом Фарадеом (1791-1807). Керований ідеєю про єдність сил природи поставив собі завданням розкрити зв'язки між електрикою і магнетизмом, електрикою і хімічними процесами, магнетизмом світлом Вже в 1822 р. він робить в своєму лабораторному щоденнику замітку: "Перетворити магнетизм на електрику".29 серпня 1831 р. Фарадеом відкрив явище електромагнітній індукції. Це відкриття, що принесло Фарадею світову популярність, мав величезне наукове і практичне значення Подальший розвиток вчення про індукцію струмів отримало в роботах російського ученого Е.X. Ленца, який обгрунтував в так зване "правило Ленца".

Важливою заслугою Фарадея є встановлення ним в 18.33-основного кількісного закону електролізу - закону електронній еквівалентності. При цьому він висловив думку про атомну структуру електрики. У 1835-1838 рр. Фарадєї проводив дослідження діелектриків В 1830 р. він відкрив магнітне обертання плоскості поляризації, встановивши, таким чином, зв'язок між світлом і електромагнітними явищами. У тому ж році він відкрив і явище діамагнетизму. До 1851 р. Фарадей вивчає магнітні властивості різних речовин, а також працює над питаннями, що стосуються загальних властивостей магнітного поля. У 1851 р. він опублікував цікаву роботу: "Фізичний характер магнітних силових ліній".

Роботи Фарадея зіграли величезну роль в загальній теорії електрики. До часу появи капітальних праць Фарадей учення об електриці і магнетизмі вже отримало розвиток на базі законів Кулона, робіт Ампера ц інших, що використали прийоми математичного. аналізу для теоретичного дослідження явищ електрики. У основу цього аналізу був покладений ньютонівський метод розгляду явищ тяжіння. Принциповою основою теорії електричних і магнітних явищ було уявлення про взаємодію на відстані між зарядами і струмами. * У першій половині XIX ст. фізики визнавали здатність зарядів і струмів взаємодіяти через порожнечу, без. посередництва яких би то не було проміжних фізичних середовищ.

Фарадей висловив новий погляд, стверджуючи, що всі взаємодії взагалі, і електричні і магнітні взаємодії зокрема, розповсюджуються з кінцевою швидкістю при неодмінній участі проміжного середовища. Електричний заряд магнітний полюс або дріт-пік, по якому тече електричний струм, Фарадей розглядав як одну, з частин деякої фізичної системи. Він прагнув, таким чином, вкласти фізичний зміст в уявлення про електричний або магнітний нуль. Порожнисто він мислив як реальний об'єкт, в якому відбуваються фізичні процеси. Вивчення магнітних і електричних полів привело Фарадей до уявлення про "фізичні силові лінії".

Видатним продовжувачем робіт Фарадея був англійський фізик Джемс Максвелл (1831 - 1879). Наукова діяльність Максвелла охоплює ряд проблем молекулярної фізики, оптики, механіки, теорії пружності. Але основний внесок разом з кінетичною теорією газів Максвелл зробив в області електромагнетизму. Якщо Фарадей дав перше обгрунтування вчення про електромагнітне поле, то Максвелл, продовжуючи роботи Фарадея, розробив теорію електромагнітного поля.

Ці дослідження узагальнені в його знаменитій праці "Трактат по електриці і магнетизму", що вийшов в 1873 р. Математичним виразом теорії Максвелла з'явилася його знаменита система рівнянь. Фізична гіпотеза Максвелла полягала в тому, що магнітне поле створюється не тільки в результаті руху зарядів по провідниках (струмом), але і будь-якою зміною електричного поля. Закон, встановлений Максвеллом, зв'язував швидкість зміни в даному місці електричного поля - так званий струм змішення - з напруженістю створюваного їм зміною магнітного поля і навпаки.

Відкриття, зроблені в другій третині XIX ст., підготували грунт для застосування вчення про електрику і магнетизм до ряду найважливіших технічних проблем, які були вирішені в другій половині XIX п. і на початку XX ст. що сподіваються електромагнітних хвиль, питання про природу носіїв заряду і струму вивчалося спочатку поза зв'язком з електромагнітним нулем

У 1887 р. Генріх Герц відмітив, що якщо світло електричної іскри одного розрядника падає на негативний електрод сусіднього, то проходження іскрового розряду значно полегшується. У 1888 р. Вільгельм Гальвакс (1859-1922) встановив, що негативно заряджена металева пластинка втрачає свій заряд при освітленні її променями іншої лампи. Російський учений Л.Г. Столстоп (1839-1896) докладно досліджував всі ці явища і показав, що сила що виникає 1 струму залежить від інтенсивності освітлення і від довжини хвиль світла.

Досліджуючи явище фотоелектричного ефекту, Столетов ще не знав, що в його дослідах л од дією ультрафіолетового світла з металу вириваються негативні електричні заряди, які раніше спостерігав Крукс в розрядній трубці і які Степів назвав електронами.

Остаточна атомна будова електричних зарядів було доведено тільки в 1911 р. дослідами американського ученого Міллікєна (1868-1953).

Відкриття і дослідження електронів, їх взаємодії і рухи зіграли величезну роль в історії вчення про речовину. В кінці XIX ст. було остаточно встановлено, що заспіваний випромінюється і поглинається електронами, що входять до складу атома речовини.

Розвиток вчення про електромагнітне поле, відкриття електрона, встановлення електричної структури атома привели до синтезу цих досягнень в так званій електронній теорії, що склалася в кінці XIX - початку XX вв. Основи цієї теорії містилися в роботах видатного голландського ученого Г. Лоренца (1853-1928), резюмовані І книзі "Теорія електронів" (1909г).

2.3. Світлотехника

Нове в області світлотехніки. прогрес в поліграфії. Створення фотографії.

Нові методи отримання вогню і зміна способів освітлення До винаходів, що зіграли велику роль в тих, що розглядаються період, відноситься нові способи освітлення, друкарська машина і фотографія.

Відкриття штучного добування вогню з'явилося одним з найбільших подій в історії людства, що сприяли корінному перетворенню умов людей. Стародавні методи отримання вогню тертям і висіканням протягом тисячоліть залишалися без зміни. Тільки у XVIII ст. були зроблені відкриття, що дозволили по-новому здобувати вогонь, значно спростивши і прискоривши цю операцію. У 1825 р. винахідник Д. Купер з Лондона почав виготовляти "кам'яні сірники" з головкою з суміші сірі і білого фосфору. У 1827 р. англійський аптекар Д. Балкер запропонував виготовляти сірники з головкою, змоченою сумішшю сірчистої сурми з хлористим калієм. Над створенням сірчаних сірників працював також і угорець Іріні.

У 1833 р. німець Каммерер розробив технологію виробництва сірників з головками з жовтого фосфору, легко займистими при незначному терті. Проте такі сірники при вживанні були дуже небезпечні, тому жовтий фосфор був замінений червоним. С1848 р. в Швеції, а потім і в інших країнах в масовій кількості почали проводити так звані "шведські", або безпечні, сірники, в яких фосфор наносився не на головку сірника, а разом з іншими речовинами на поверхню сірникової коробки. З того часу був знайдений легкий, дешевий і простий спосіб отримання вогню.

У першій половині XVII ст. навчилися виготовляти литі сальні і воскові свічки у формах. У 1817 р. почали з'являтися стеаринові. а в 1837 грамів - парафінові свічки. Великим досягненням був винахід в 1834 р. плетеного гніту, застосуванні якого поз полив про значно зменшити кіптяву я продовжити термін служби свічок.

На першу половину XIX ст. відноситься поява масляних (а пізніше і гасових) ламп з склом. Принцип дії такої лампи був заснований на використанні явища капілярності, під впливом якої горюча рідина з резервуару, що знаходиться внизу, піднімається по гніту вгору, в зону горіння, де випаровується і горить.

На початку XIX ст. У 1783--1785 рр. голландський аптекар Ян Мінкеларс проводив досліди по застосуванню газового освітлення. Найвдаліше застосував газ для освітлення англієць У. Мердок в 1792 р., що використав його для освітлення заводів Уатта і Болтона, але широке використання цього виду освітлення стало можливим тільки після винаходу задовільних газових пальників. У 1805 р. робочий Стопі в Англії винайшов метеликовий пальник для спалювання газу, яку винахідник Д. Нільсон значно удосконалив в 1820 р.

Незабаром після застосування газу для освітлення приміщень почалися досліди по його використанню для освітлення вулиць. У 1808 р. англійцем Ф.А. Віпзором був проведений перший досвід газового освітлення вулиць; декілька газових ліхтарів задоволено довго освітлювали одну з вулиць Лондона. Проте тільки в 1813-1814 рр. вдалося налагодити задовільне вуличне газове освітлення Лондона. З того часу газ почав застосовуватися для освітлення і інших міст. У 1825 р. він був використаний для вуличного освітлення Берліна, а в 1833 г. - Відня.

У Росії газ для освітлення застосовувався спочатку па деяких промислових підприємствах. У 1835 р. було введено вуличне газове освітлення в Петербурзі, в 1865 р. газове освітлення з'явилося па вулицях Москви.

Застосування газового освітленні і виробничих умовах дозволило капіталістам подовжити і без того великий робочий день. Газове освітлення настільки увійшло до життя багатьох країн, що довгий час конкурувало з електричним освітленням, практичне, якому належало на початку 70-х років XIX ст.

Технічний прогрес в поліграфії.

Кінець XVIII - початок ХIХ ст. ознаменувався великими змінами і техніці книгодрукування. Технічний прогрес в області поліграфічної справи йшов в основному у напрямі механізації друкарського і набірного процесів, а також створення нових способів книгодрукування і літографії.

Першу практично придатну друкарську машину створив німецький винахідник Ф. Кеніг в 1812-1814 рр. У друкарській машині Кеніга плоска плита для притиснен и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.