МЕХАНИКА

МЕХАНИКА [аз юн. mechanike (techne) — илм дар боби мошинҳо, ҳуҷари сохтани мошинҳо), илмест дар бораи ҳаракати, механикии ҷисмҳои материалӣ ва таъсирҳои мутақобиле, ки дар ин маврид байни ҷисмҳои мазкур ба амал меоянд. Ҳаракати механикӣ гуфта дар фазо бо мурури замон нисбат ба ҳамдигар тағйир ёфтани вазъияти ҷисмҳо ё зарраҳои онҳоро меноманд. Чунончӣ: ҳаракати ҷисмҳои осмонӣ, лаппиши қишри Замин, ҷараёни ҳаво ва баҳр ҳаракати ҳароратии молекулаҳо, ҳаракати аппаратҳои гуногуни паришу воситаҳои нақлиёт ва ғ. Ҳамчун Механика одатаи Механикаи классикиро мефанманд, ки асоси онро қонунҳои механикаи Ньютон ташкил медиҳанд ва он ҳаракати ҳама гуна ҷисмҳои материалии суръаташон аз суръати нур паст (ба ғайр аз зарраҳои элементарӣ)-ро тадқиқ мекунад. Ҳаракати ҷисмҳои суръатҳошон ба суръати нур наздикро наварили нисбият, ҳодисаҳои дохили атом ва ҳаракати зарраҳои элементариро бошад, механикаи квантӣ меомӯзанд.

Дар вақти омӯхтани ҷисмҳои материалӣ Механика аз як қатор мафҳумҳои абстрактӣ истифода мебарад, ки ин ё он хосияти ҷисмҳои реалиро инъикос мснамоянд: 1) нуқтаи материалӣ — объекти андозааш ночиз, ки масса дорад; ин мафҳумро дар сурати нисбат ба масофаҳои тайкардаи нуқтаҳои ҷисми мутаҳаррик назарногир будани андозаҳои он истифода бурдан мумкин аст. 2) Ҷисми мутлақ сахт — ҷисме, ки масофаи байни ду нуқтаи дилхоҳи он ҳамеша бетағйир мемонад; ин мафҳум фақат дар сурати ба назар нагирифтани деформацияи ҷисм ба кор меояд. 3) Муҳити яклухти тағйирёбанда; ин мафҳум ҳамон вақт татбиқпазир аст, ки агар ҳангоми омӯхтани ҳаракати муҳити тағйирёбанда (ҷисми деформацияшаванда. моеъ, газ) сохти молекулавии ин муҳитро ба назар нагирем.

Ҳангоми омӯхтани муҳитҳои яклухт таҷрид (абстракция)-ҳои зеринро қабул мекунанд, ки дар шароити муайян муҳимтарин хосият ё ҷиҳатҳои ҷисмҳои воқеиро инъикос мекунанд. Вобаста ба ҳамин Механикаро ба Механикаи нуқтаи материалӣ, Механикаи система нуқтаҳои материалӣ, Механикаи ҷинсии мутлақ сахт ва Механикаи муҳити яклухт ҷудо мекунанд; механикаи муҳити яклухт дар навбати худ ба назарияи чандирӣ, назарияи пластикӣ, гидромеханикӣ, аэромеханика, динамикаи газ ва ғ. ҷудо мешавад. Дар ҳар кадоми ин фаслҳо вобаста ба характери масъалаҳои ҳалшаванда статика (таълимот дар бораи мувозинати ҷисмҳо дар зимни таъсири қувваҳо)» кинематика (таълимот дар бораи хусусиятҳои геометрии ҳаракати ҷисмҳо) ва динамика (таълимот дар бораи ҳаракати ҷисмҳо дар зимни таъсири қувваҳо)-ро фарқ мекунанд. Динамика 2 масъалаи асосӣ дорад: ёфтани қувваҳое, ки бо таъсири онҳо ҳаракати мазкури ҷисм ба амал омада метавонад ва муайян кардани ҳаракати ҷисм дар сурати маълум будани қувваҳои ба он таъсиркунанда.

Барои ҳалли масъалаҳои Механика усулҳои гуногуни математикӣ истифода мешаванд, ки бисёрашон ба туфайли Механика пайдо шуда, инкишоф ёфтаанд. Қонунҳои асосӣ ва принципҳоеро, ки ҳаракати механикии ҷисмҳо ба онҳо тобеъанд, инчунин теоремаҳою муодилаҳои умумиеро. ки аз ин қоидаҳову принципҳо бармеоянд, Механикаи умумӣ ё назариявӣ меомӯзад. Назарияи лаппишҳо, назарияи устувории мувозинат ва устувории ҳаракат, назарияи гороскоп, механикаи ҷисмҳои массаашон тағйирёбанда, назарияи танзими автоматӣ (ниг. Идораи автоматӣ), назарияи зарба аз фаслҳои муҳим ва мустақили Механика мебошанд.

Механика бо бисьёр фаслҳои дигари физика робитаи зич дорад. Як қатор мафҳум ва методҳои Механикаро дар сурати ба онҳо додани шаклу мазмуни ҷомеъ дар оптика, физикаи статиста, Механикаи квантӣ, электродинамика, назарияи нисбият ва ғ. истифода бурдан мумкин аст. Ғайр аз ин, ҳангоми ҳалли як қатор масъалаҳои динамикаи газ, назарияҳои таркиш, гармиивазшавӣ дар моеъҳои мутаҳаррик ва газҳо, аэродинамикаи газҳои тунук, гидродинамикаи магнитӣ ва ғ. дар як вақт ҳам методу муодилаҳои М.-и назариявӣ ва ҳам мувофиқан методу муодилаҳои термодинамика, физикаи молекулавӣ, назарияи электр ва ғ. истифода мешаванд. Механика барои бисьёр фаслҳои астрономия, алалхусус механикаи осмонӣ аҳамияти калон дорад.

Қисми бевосита бо техника алоқаманди Механикаро илмҳои сершумори умумитехникӣ ва махсус: гидраехика, муқовимати материалҳо, кинематикал механизмҳо, динамикаи моилии ва механизмон, назарияи олоти гироскопӣ, баллистикаи берунӣ, динамикаи мушакҳо, назарияи ҳаракати воситаҳои гуногуни нақлиёти рӯизаминӣ, баҳрӣ ва ҳавоӣ, назарияи танзим ва идораи ҳаракати объектҳои гуногун, Механикаи бинокорӣ ва ғ-хо ташкил медиҳанд, ки ҳамаашон аз муодила ва усулҳои Механикаи назариявӣ истифода мебаранд. Ҳамин тариқ, Механика яке аз асосҳои илмии бисёр соҳаҳои техникаи замонавӣ мебошад.

Механика яке аз илмҳои қадимтарин ба шумор меравад. Вай пайваста ба тараққиёти қувваҳои истеҳсолкунанда, талаботи амалия пайдо шуда, минбаъд инкишоф ёфтааст. Аҳромҳои Мисри Қадим, боқимондаҳои иншоотҳои азим дар Бобулистон, Хитой, Хоразм, Сурд ва Эрон шоҳиди онанд, ки дар бунёд кардани ин гуна иншоотҳо «мошинҳои оддӣ»—фашанг, фона, ҳамвории моил, ғарйара ва ғ. истифода шудаанд. Аввалин рисолаҳои доир ба Механика, ки то давраи мо расидаанд, асарҳои натурфалсафии Арасту (а. 4 то м.) ба ҳисоб мераванд (худи истилоҳи «Механика»-ро ба илм Арасту ҷорӣ кардааст). Асосҳои илмии статикаро Архимед (а. 3 то м.) гузоштааст. Доир ба мувозинати ашколи ҳамвор ё марказҳои вазнинии ашколи ҳамвор «Дар бораи ҷисмҳои шинокунанда», «Мактуб ба Эратосфен» ном асарҳои ӯ ба мо дастрас шудаанд. Дар инкишофи минбаъдаи статика саҳми И. Неморарий (тақр. а. 13), Леонардо да Винчи (а. 15), олими голландӣ Стевин (а. 16) ва алалхусус олими франсавӣ П. Вариньон (а. 17) калон аст. Олими франсавӣ Л. Пуансо назарияи қувваҳои ҷуфтро кор кард ва дар асоси он статикаро ташаккул дод (1804). Принципҳои асосии кинематикаро олимони қадим Евдокси Книдӣ (а. 4 то м.), Афлотун, Аполлони Пергӣ, Гиппарх, Батлнмус (Птолемей), Никомед (а. 2 то м.) ва Арахит кор кардаанд. Дар асрҳои миёна ба тараққиёти минбаъдаи механика асосан муҳаққиқони Машриқзамин ҳисса гузоштаанд. Олимони Шари Банн Мусо, Собит ибни Қурра, Абӯрайҳони Берунӣ, Абуабдуллоҳ Юсуфӣ Хоразмӣ, Ибни Сино, Умари Хайём ва диг. низ ба ҳалли масъалаҳои гуногуни М. машғул шудаанд. Мас., яке аз бобҳои китоби дуюми («Мифтохулулум» (калиди илмҳо)-и Абуабдуллоҳ Юсуфи Хоразмӣ (а. 10) ба Механика оид аст. Собит ибни Қурра дар «Китоб-ан-иликарастун» (китоб дар бораи тарозуи якпалла) ном асараш назарияи баркашидани моддаҳоро баён кардааст. Берунӣ, Хайём усулҳои муайян кардани вазни хоси фулузот ва ҷавоҳиротро кор карда баромадаанд. Ибни Сино дар фасли физикаи «Донишнома» мафҳуми ҳаракатро маънидод намудааст. Моделҳои кинематикии ҳаракати ситораҳо дар рисолаҳои Собит ибни Қурра, Ибни Сино ва Берунӣ шарҳ ёфтаанд.

Асосҳои илмии динамика ва якҷоя бо он худи илми М. а. 17 ба вуҷуд оварда шуд, зеро инкишофи муносибатҳои капиталистӣ дар назди илм талаботҳои нав гузошт. Дар ин соҳа тадқиқотҳои Н. Коперник, И. Кеплер, Г. Галилей, Р. Декарт, X. Гюйгенс аҳамияти калон доштанд, Қонунҳои асосии динамикаро И. Ньютон (1687) таъриф дод. Ӯ тадқиқотҳои олимони пешинро ҷамъбаст намуда, мафҳуми қувваро умумият дод ва дар Механика мафҳуми массаро ҷорӣ кард. Ҳамин тавр, И. Ньютон асосҳои Механикаи классикиро буньёд кард. Дар инкишофи минбаъдаи Механика ва фаслҳои ҷудогонаи он олимону муҳаққиқони даврҳои гуногуну мамлакатҳои гуногун Р. Гук, Г. Лейбниц, Л. Эйлер, Г. Амонтон, Ш. Кулон, И. Бернулли, Л. Карно, Ж. Фурье, Ж. Лагранж, Ж. Д Аламбер, П. Мопертюп, П. Лаплас, М. В. Ломоносов, М. В. Остроградский, У. Гамильтон, К. Якоби, Г. Герц, Грин,

С. Пуассон, У. Томсон, Г. Кирхгоф, О. Рейнольдс, Л. Прандтль, Н. П. Петров, С. А. Чаплыгин, Н. Е. Жуковский, А. М. Ляпунов, И. А. Вышнеградский, И. В. Мещерский. К. Э. Циолковский ва диг. саҳми босазое гузоштаанд. Дар замони ҳозира Механика ба ҳалли як қатор проблемаи муҳим: назарияи лаппишҳо (махсусан лаппишҳои ғайрихаттӣ), динамикаи ҷисми сахт, назарияи устувории ҳаракат, Механикаи ҷисмҳои массаашон тағйирёбанда ва динамикаи парвозҳои кайҳонӣ машғул аст. Доираи масъалаҳои Механика, инчунин тадқиқи ҳаракати плазмаро дар майдони магнитӣ (гидродинамикаи магнитӣ), яъне омӯзиши яке аз проблемаҳои актуалии физикаи муосир — ба амал овардани реакцияи термоядроии идорашавандаро дар бар мегирад. Дар гидродинамика ҳалли як қатор масъалаҳо бо проблемаҳои суръатҳои калон дар авиация, баллистика, сохтмони турбинаҳо ва муҳаррикҳо алоқаманд аст. Ҳангоми ҳал кардани бисьёр масъалаҳои М. компютерҳоро самаранок истифода бурда истодаанд.

Ад.: Седов Л. И., Механика сплошное среды. М., 1976; Григорьян

А. Т.. Механика от античности до наших дней» М., 1971.