Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram

СЪСТОЯНИЕ НА УСПЕШНИТЕ ИНЖЕНЕРНИ ДЕЙНОСТИ




Развитието на производителните сили в епохата на Средновековието и по-късно преминава през няколко етапа. В ранното средновековие (V - средата на XI в.) - периодът на формиране на феодалната система, известно развитие на науката, технологиите и, следователно, инженерната дейност - те са на ниско ниво; през класическото Средновековие (XI - XV век) - разцвета на феодализма - продуктивните сили започват да се подобряват цялостно, бързо натрупвайки знания в областта на механиката като основа на инженерството. Особено инженерната дейност се активира с развитието на градовете, появата на занаятчийско производство. За късното средновековие (XVI - първата половина на XVII век) са характерни процесите на разлагане на феодализма, появата на производствените и капиталистическите отношения, формирането на науката, включително механиката.

Целта на тази лекция е разглеждане на различни аспекти на натрупването и разширяването на знанията в областта на механиката като наука и използването им в практическите дейности.

1. Развитието на научното познание и създаването на условия за научна революция.

2. Развитието на механиката като наука.

Бързото развитие на феодалните отношения през Средновековието, особено след XII - XIII век. и по-късно предизвика интерес към науката, технологиите, особено във военните. Това се дължи на растежа на градовете, замъците, които изискват мощна защита, създаването на машини за хвърляне (брикол - за хвърляне на стрели; франкбол - за хвърляне на камъни), мобилни устройства (арбалистика, монтирана на рамката на колелото). В известна степен такива изобретения станаха възможни поради интензивността на инженерната дейност, увеличаването на броя на хората, участващи в тази дейност.

Голяма стойност през XIV век. е използвал барут в Европа. От този момент започва епохата на пожарната артилерия, развитието на металургичната индустрия и разширяването на знанията в областта на науките като балистика, динамика и др.

Още в тринадесети век. учените започват да се интересуват активно от въпроси на динамиката. Идеята на Джон Филопон се развива, че силата, която е хвърлила тялото, се предава на това тяло. Схоластичната схоластика по разума, а понякога и чрез наблюдение, се доближи до разбирането на множество механични явления. Изследването на тласък е предложено от френския учен Жан Буридан, който някога е бил ректор на Университета в Париж. Тя се състоеше в следното: движещото се тяло получава тласък от витлото - определена сила, която може да я движи в посоката, в която я движи витлото. Колкото по-голяма е скоростта, с която се хвърля тялото, толкова по-силен ще бъде импулсът. Импулсът е този, който движи камъка, след като идиотът е спрял да се движи, но поради съпротивлението на въздуха и поради гравитацията, която кара камъка да се движи в посока, противоположна на тласъка, последният непрекъснато се отслабва, в противен случай движението никога не спира. В крайна сметка, тласъкът се преодолява и тежестта, действаща върху камъка, го води до „естествено местоположение“. Според Buridan, импулсът е пропорционален на плътността и обема на тялото, към което се прилага.


border=0


Важна следа в историята на механиката оставиха учени Алберт Саксон и Николай Орем в средата на 14 век, така че Алберт Саксон много и умело говори за центъра на тежестта, критикува Аристотел в това отношение, доказва, че всеки орган има точка, в която едновременно с това поддържа, че Земята е в центъра на Вселената. Той също е привърженик на теорията за импулса. Има гледна точка, че в известен смисъл възгледите на Алберт Саксон повлияха върху формирането на теорията на Галилео.

Ученик на Буридан, Николай Орем (1323-1382), развивайки идеята за ортогонални координати, твърди, че всякакви измерими величини могат да бъдат представени графично. В динамиката той се придържаше към теорията на импулса, а в кинематиката използвал графичен образ. Orem изследва равномерно и неравномерно движение и е близо до правилното формулиране на равномерно ускорено движение. В своя трактат за небето и света той се придържа към идеята, че Земята се движи спрямо небето и така очаква идеята на Н. Коперник.

Интерес представлява търсенето на философа Тома Аквински (1225–1274). Като идеолог на Католическата църква, Аквински основава своето учение върху творбите на Аристотел, но посочва, че областта на вярата не трябва да се бърка с областта на знанието; Позоваването на Бога в областта на физиката се счита за невежество. Той прави разлика между математическо и физическо тяло: първото е неделимо безкрайно, а второто има граница на делимост, преминавайки върху която те престават да бъдат сами, разлагайки се на най-простите елементи. Аквински твърди също, че времето е непрекъснато и свързано с движението; Говореше за безкрайността.



Развитието на производителните сили, разрастването на градовете, укрепването на църквата води до изграждането на храмове, манастири, които стават фокус не само на вярата, но и на образованието. Те са оборудвани с мощни отбранителни структури. Производството в магазините процъфтява. По-специално, строителните магазини (зидари, декоратори) растат количествено и качествено, те натрупват практически знания в областта на строителната механика. Но много се правеше с докосване и дълго време беше резултат от колективни усилия.

Трябва да се отбележи, че още в ранното Средновековие, образуването започва, макар и в доста широко разбиране за професията на инженер. Първоначално тази професия не беше магазин и означаваше само група знания, които архитект, скулптор или художник би могъл да има, освен основните си професионални умения. Много често един и същ човек създава коли, изгражда укрепления, изгражда водопроводи, изваява, рисува и изпълнява много по-малки поръчки от феодален владетел или бюргери. Всеки такъв инженер или архитект трябваше да бъде механик, защото, без да познава механиката на колата си, те можеха да откажат да действат, а построените от него крепости не можеха да устоят на влиянието на вражеската обсада.

Запазен е любопитен документ от началото на 1481 г., в който тридесетгодишният Леонардо да Винчи (1452-1519) предлага услугите си на губернатора на Милано Лодовико Сфорц и където той характеризира разнообразието на познанията на инженера. - Тъй като, уважаеми господине, видях и обмислях опита на всички онези, които претендират, че са майстори на изкуството да измислят военни машини, и открих, че инструментите им не се различават от нищо съществено от тези, които са добре познати, и решавам ... да информирам Вашата светлост за някои тайните, които притежавам в следния кратък списък:

1. Знам как да построя много леки мостове, които могат лесно да бъдат прехвърлени и с които можете да вземете врага и да го преследвате. Аз също знам други, по-трайни, които могат да издържат на огъня и меча и които могат лесно да бъдат повдигнати и спуснати. Аз също знам как да изгоря и унищожа вражеските мостове.

2. В случай на обсада, аз знам как да източване на ровове, изграждане на сгъваеми стълби и други подобни машини.

3. Освен това: в случай на високо местоположение или сила на враждебна позиция, когато е невъзможно да се стреля по нея, аз знам начини за унищожаването му, ако фундаментът на крепостта не е скалист.

4. Също така съм в състояние да построя леки оръжия, лесни за транспортиране, които могат да изхвърлят горими материали, димът от които ще предизвика ужас, разрушение и объркване сред врага.

5. По-нататък: с помощта на тесни и навиващи се подземни коридори, построени без никакъв шум, мога да създам проход към най-недостъпните места, дори под реките.

6. По-нататък: Знам как да построя безопасни вагони за привеждане на оръжия в позицията на врага, които дори значителни сили не могат да устоят и под закрилата на които пехотата може безопасно да се приближи до бойното поле.

7. Мога да изграждам инструменти, минохвъргачки и противопожарни машини и други, в същото време красиви и полезни форми, които са различни от всички използвани понастоящем.

8. Или, ако използването на оръжия е невъзможно, мога да ги заместя с катапулти или други отлични машини за хвърляне, досега неизвестни. Накратко, мога да създам безкрайно количество оръжия за атака.

9. И ако битката трябва да отиде в морето, аз знам много изключително мощни превозни средства, както за нападение, така и за отбрана, и такива кораби, които ще бъдат безопасни както от стрелба с оръжие, така и от огън. Аз също знам барут и запалими вещества.

10. Вярвам, че в мирно време ще мога да се конкурирам с всички по архитектура, както и в изграждането на обществени и частни паметници и при изграждането на канали.

Мога да направя статуи от мрамор, бронз и глина; Що се отнася до живописта, в него мога да се конкурирам с никого. В частност, аз ще мога да скулптурирам от бронз конната статуя на вечната памет на баща ти ... Ако някое от горепосочените неща изглежда неприложимо за вас, тогава съм готов да направя това ... ”[1] [2].

Леонардо не преувеличаваше. Той наистина направи всичко и направи всичко. Това беше силата на неговия гений, но тук беше неговата слабост: той не можеше да се концентрира, започна много, но завърши малко. След него оставиха много бележки, диаграми и рисунки, които той предложи да се слеят в трактати. Той също не го направи. Много от тях се отнасят и до механиката. Леонардо е практикуващ и неговите теоретични разсъждения играят само спомагателна роля. В механиката той изучава движението на телата на наклонена равнина, законът на лоста разбира концепцията за момента, изследва триенето, падането на тежки тела, законите на хидростатиката. В динамиката той следва учението на Буридан. Той се опита да дефинира понятието за сила, но без много успех се опита да прибави и разложи сили.

Леонардо първо изследва полета на птиците и се приближава до създаването на самолета, по-тежък от въздуха. Той създава много различни схеми на машини и предвижда идеята за състава на машината от механизмите (а не от „простите машини“). Той изучава триенето и осъзнава невъзможността за вечно движение в продължение на 300 години преди да бъде доказано.

От втората половина на XV век. Възраждането е най-голямата революция в историята на човечеството, ерата на гигантски учени, най-големите открития, инженерни решения.

В годините на дейността на Леонардо в Западна Европа вече съществува концепция за „инженер“. Той се появява около XII век. и е определил строителя на военни превозни средства и укрепления (т.е. специалист, който в елинистическата епоха е наречен „механик“), тъй като всички технически средства за военни операции и отбрана се наричат ​​„ihgenia“. От XV век. В Италия инженерите също се наричат ​​строители на канали, въпреки че в Римската империя вече има такова споменаване.

Леонардо многократно изтъкваше значението на математиката за инженерството. В него той следвал известния архитект Филипо Брунелески (1377–1446).

Ф. Брунелески съзнателно използваше изчислителни методи и говори за значението на математиката за всички изкуства. Математическите познания и изучаване на римските сгради му дадоха възможност да установи пропорциите на сградата, естетична и в същото време оптимална по отношение на технологията. По този начин в конструкцията се въвеждат изчислителни методи, което е една от първите стъпки в прехода на структурната механика от практическа към приложна наука. Шедьовърът на Ф. Брунелески е куполът на флорентинската катедрала Санта Мария дел Фиоре с диаметър 42 метра - 10 метра по-голям от купола на катедралата "Св. София" в Константинопол. Куполът на Brunelleschi не е имал правилна сферична форма, вътрешната му повърхност е описана с радиус, равен на три четвърти от диаметъра на основата. Беше прикрепен с осем ребра, които усещаха тежестта на фенерчето и легнаха по ъглите на барабана. Брунелески издигнал купол от 1419 до 1434 г. За да извърши строителни работи, той проектирал и построил няколко крана и други подемни машини.

Най-големият художник на немския възрожденски Албрехт Дюрер (1471–1528) също широко използва математиката като приложна наука. В “Инструкция за укрепване на градовете” (1525) той разработва теория за укрепването. Дюрер прилага геометрични методи за образа на човешкото тяло. В неговите конструкции той използва компас, владетел и разчита на основите на проекционния чертеж. Дюрер развива теорията за пропорциите, доктрината за перспективите и проекциите, които той използва не само в живописта, но и в инженерството.

В същото време в Полша, в древния поморски град Торун, син на търговец от Краков, канон Николай Коперник (1473–1543), астроном и математик, работи по хелиоцентричния модел на света. Работата на Коперник "На жалбите на небесните сфери" е публикувана в годината на смъртта му. След като въведе принципа на относителността на движението към теорията за структурата на света, Коперник не само значително опрости много сложната кинематика на планетарното движение, развивана в геоцентричната система на Птолемей, но също така доказа, че Земята е една от планетите, които обикалят около Слънцето, и че освен това тя се върти и около собствената си ос. Революционното учение на Коперник е основа за развитието на науката за Вселената. За първи път проблемът за движението на небесните тела беше поставен, а не привидно, но естествен, който потвърждава предположенията на древните астрономи и поставя основите на една нова наука - небесна механика.

В епохата на късния Ренесанс (XVI век) все повече работи са посветени на проблемите на приложната механика. През 1537 и 1546 година Публикувани са две творби на Niccolò Tartaglia (1499-1557), които поставят основите на теорията за полета на снаряд, хвърлен под ъгъл към хоризонта. Тарталя използва теорията на импулса, не е взела под внимание съпротивлението на въздуха. Неговият ученик Джовани Батиста (1530-1590) развива доктрината за момента на силата по отношение на определена точка. През 1586 г. той изрази мнението, че тяло, въртящо се около точка, в случай на срив на комуникацията с тази точка, би летяло тангенциално към кръга, а не радиално, както се е смятало преди. Друг учен Бенедети е последовател на Коперник и в своите писания цитира някои доказателства за неговата хипотеза; той също така разработва теорията за течно равновесие в взаимосвързани съдове.

Важни резултати в областта на приложната механика са постигнати от изключителния италиански енциклопедичен учен Джироламо Кардано (1501-1576). По-специално той станал известен като математик и лекар, но ентусиазирано се занимавал с астрология. В областта на механиката той изучава устойчивостта на средата към движението на телата. Неговото доказателство за невъзможността за вечно движение е добре известно: като Леонардо, Джироламо е взел предвид вредните съпротиви. Кардано доста задълбочено разработи теорията на зъбните колела, сред постиженията му в тази област би било да се припише идеята за определяне на предавателните отношения чрез преброяване на броя зъбни колела. Той притежава и някои изобретения в изкуството на часовникарството и в практическата хидравлика. Кардан се занимава с мелничарския бизнес: по-специално той публикува едно от първите описания на вятърната мелница.

Както виждаме, в епохата на Ренесанса, основната „работа” по създаването на науката за движението пада до дела на инженерите и практикуващите и те се занимават главно с приложни въпроси. Беше напълно естествено. Официалната наука, която се преподава в университетите и която в най-съществената си част се основава на разсъждения, се е изчерпала и е започнала да забавя развитието на напредъка. Разделянето на науката на схоластична - наука за разсъжденията и практиката - наука за наблюдението и опита постепенно придобива организационни форми. През първата половина на XV век. има кръгове от учени (понякога с подкрепата на князе и други влиятелни личности), които се наричат ​​академии. Така през 1438 г. Козимо Медичи основава Платонова академия във Флоренция, през 1478 г. Академията "Св. Лука" е възникнала в Рим, през 1542 г. в Витрувиевската академия, след това в Академията дей Линчи (1603) и Академията дел Чименто (1607). ). Не всички академии се оказаха жизнеспособни, но някои от тях успяха да обединят постоянните екипи от участници, да получат финансова подкрепа от управляващите и да станат официални научни институции. Някои академии са поели образователни функции. Например, през XVI век. Флорентинската академия на изкуствата се превърна в политехническо училище: както в университетите, тук се преподава математика, но не и чиста (аритметика, алгебра, геометрия), но прилагана, която може да се използва за решаване на проблемите на инженерството и изкуството.

Създават се условия за научната революция, формирането на нова наука, основана на експеримента, опита. Постепенно капиталистическото производство, което все още се основава на ръчен труд, се развива в недрата на цеховото производство: машините продължават да заменят само физическата сила на човека. Производствените предприятия не могат да се справят без достатъчно подобрено механично оборудване: повдигащи устройства, печатни машини, преси за печатане на масло и монети, тъкачни машини, хартиени и прахообразни прахове, обикновено с гърбични задвижвания и др. Като енергийна система бяха използвани водни електроцентрали, използващи силата на хора и животни, вятърни мелници (при смилане на брашно). Такава беше техниката на разработване на фабрики.

В периода от XVI-XVII век. появляется целый ряд сочинений инженеров, в частности, Агостино Рамелли (1530-1590), Генриха Цейзинга (ок. 1560-1613), Соломона де Ко (1576-1630), Каспара Шотта (1591-1670) и др. Теоретическое сочинение по механике «Теория равновесия простых машин» написал около 1577 г. Гвидо Убальдо дель Монтес (1545-1667), тосканский военный инженер. Через 20 лет, в 1597 г., Буонай Уто Лорини, военный инженер, служивший у Козимо Медичи, выпустил трактат «Об укреплениях», в котором свой практический опыт подтверждает теоретическими изысканиями. Он обращает внимание, в частности, на тот факт, что при расчете равновесия рычага нельзя исходить лишь из веса нагрузок и их расстояния от точки подвеса, но следует учитывать и собственный вес рычага.