В XVII в. трудами и Ньютона были заложены принципиальные основы классической механики .
, Даламбер , Лагранж , Гамильтон , Якоби , Остроградский
Казалось, что механика — этот «рай математических наук», как назвал ее Леонардо да Винчи,— достигла высокой степени совершенства и своей завершенности . Но завершенность эта была лишь кажущейся , ибо в самих основных понятиях и законах механики заключались многочисленные трудности , которые были только временно отодвинуты, а отнюдь не разрешены мощным прогрессом аналитической механики.
теорией относительности и квантовой теорией
Генриха Герца «Принципы механики, изложенные в новой связи», Философские основы механики Герца
Предсмертное сочинение Герца «Принципы механики» не ставило целью решение практических задач или разработку методов механики.
Цель этого сочинения — показать, что общие теоремы механики и весь ее математический аппарат могут быть последовательно развиты, исходя из единого принципа .
Герц рассматривает все явления природы как проявления движения материи.
Во введении к своей «Механике» Герц выдвигает в качестве ближайшей и важнейшей цели научного познания предвидение полезных будущих открытий и организацию , в соответствии с ними, наших практических и теоретических усилий в настоящем .
В процессе познания, по мнению Герца, исходят из уже накопленного опыта .
Метод же выведения (предвидения) будущего из прошлого
«образам»
Практика
Эти основные гносеологические положения Герца выражают его материалистический взгляд на цели и метод научного познания природы. Как естествоиспытатель Герц убежден в объективности природы. Познав объективные закономерности развития внешних предметов, можно сознательно ускорить наступление будущего, т. е. использовать объективные законы природы в интересах человека.
Книга Герца «Принципы механики» и ее место в развитии механики
Специфика заблуждений в социальном познании и пути их преодоления
... “мыслящий”) в определенном смысле способствует преодолению заблуждений в достижении истины. Зарождение гносеологической проблематики в античной философии. Познание и его изучение ... природу познания как совместного добывания истины в процессе сопоставления различных представлений, понятий, их сравнения, расчленения, определения и т. п. При этом он подчеркивал тесную связь познания и этики, метода и ...
Особое место среди вариационных принципов механики, которые должны указать интегралы или функции, имеющие экстремум в действительном движении системы, занимает принцип наименьшего принуждения Гаусса.
общим началом
Установление этого принципа, опубликованного Гауссом в 1829 г., связано, как он сам указывает, с его работами по способу наименьших квадратов.
В короткой заметке («Об одном новом общем принципе механики») Гаусс с изумительной ясностью и лаконичностью не только осветил вопросы, связанные с формулируемым им принципом, но также высказал весьма интересные методологические соображения и кратко остановился на существовавших тогда принципах механики.
Рассматривая вопрос о значении принципов механики, он писал: «Если для прогрессивного развития науки и для индивидуального исследования представляется более удобным идти от легкого к тому, что кажется более трудным, а от простых законов к более сложным, то, с другой стороны, наш ум, дойдя до более высокой точки зрения, требует обратного движения, в свете которого вся статика представляется ему в качестве частного случая динамики. И упомянутый нами геометр (речь идет о Лагранже), по-видимому, оценил это обратное движение, представляя в качестве преимущества принципа наименьшего действия возможность охватить одновременно законы движения и законы равновесия, если его рассматривать в качестве принципа наибольшей или наименьшей живой силы. Но надо признать, что эта мысль является более остроумной, чем верной, так как в этих двух случаях минимум имеет место при совершенно различных условиях». Такая точка зрения Гаусса естественно приводит его к формулировке общего принципа механики — принципа наименьшего принуждени я.
Строгая формулировка
Глубокое развитие идей Гаусса в связи с идеей Гельмгольца о кинетическом объяснении всех видов энергии при помощи «скрытых движений» дал в 90-х годах XIX в. Генрих Герц , разработавший принцип прямейшего пути .
Познавательная ценность
Во введении к «Принципам механики» Герц характеризует существующие картины механических процессов. Он считает, что до середины XIX в. полным объяснением явлений природы считалось сведение этих явлений к бесчисленным , действующим на расстоянии силам между атомами материи . Но в конце XIX в., под влиянием резко возросшего значения принципа сохранения энергии, физика стала предпочитать рассматривать «относящиеся к ее области явления как превращения одной формы энергии в другую и считать своей конечной целью сведение явлений к законам превращения энергии». Тогда в механике понятие силы уступает место понятию энергии . Однако если картина, основанная на силе, была построена , «то о второй картине этого, разумеется, сказать нельзя».
По мнению Герца , при этом исходят из четырех независимых друг от друга основных понятий , отношения между которыми должны составить содержание механики .
Понятие, предмет, система и источники гражданского права
... хозяйственной жизни. Даваемое в п. 1 статьи понятие обязательства раскрывает его содержание и позволяет отграничивать от др. отношений гражданского права, в частности от требования собственника ввиду нарушений ... издаваемые этими органами в пределах их компетенции нормативные акты могут содержать нормы гражданского права (п. 7 ст. 3 ГК). В этих случаях такие нормы при исполнении ...
Два из них, по Герцу , носят математический характер — пространство и время ; два других — масса и энергия — вводятся как две физические сущности, являющиеся определенными неуничтожаемыми количествами.
Из анализа результатов опыта выводится следствие, что энергию можно разделить на две части, одна из которых зависит только от скорости изменения обобщенных координат , а другая — от самих координат . Здесь связаны между собой понятия пространства, массы и энергии . Для того же, чтобы связать все четыре понятия, а вместе с тем и течение во времени, воспользуемся одним из интегральных принципов обыкновенной механики, пользующихся понятием энергии. «Какой из принципов мы используем, практически безразлично; можно воспользоваться принципом Гамильтона, что мы имеем полное право сделать», писал Герц .
В каком отношении эта картина находится к картине классической механики? Прежде всего она охватывает значительно больше особенностей движения, чем классическая, основанная на понятии силы.
Основные понятия этой картины могут быть связаны принципом , смысл которого Герц усматривает в том, что разность между кинетической и потенциальной энергией должна быть возможна малой на протяжении всего времени движения.
принцип Гамильтона
Герц выдвигает третью систему принципов механики , которая отличается от первых двух главным образом тем, что она пытается исходить только из трех независимых основных представлений: времени, пространства и массы .
Герц ссылается при этом на (1824— 1887), который в своем курсе механики еще раньше отметил, что эти три независимые друг от друга понятия необходимы, но также и достаточны для развития механики. Вместо понятия силы и энергии, исключаемых Герцем из основных понятий, он вводит представление о скрытых связях, скрытых массах и скрытых движениях.
Основной закон
объединяет
Прямым путем
Из всех возможных путей, в тех случаях когда движение системы ограничено связями , выделяются некоторые, обладающие особенно простыми свойствами. Это прежде всего пути, которые во всех положениях искривлены так незначительно, как это только возможно. Именно их Герц называет прямейшими путями системы. Затем идут пути кратчайшие .
n
Смысл такого метода изложения, по мнению Герца , состоит прежде всего в том, что он устраняет искусственное разделение механики точки и механики системы , позволяя рассматривать любое движение как движение системы . Кроме того, такой геометризованный метод выражения «ярко оттеняет тот факт, что метод изложения Гамильтона скрывает свои корни не в особых физических основах механики, как это обычно принимают, но что он, собственно говоря, является чисто геометрическим методом, который может быть обоснован и развит совершенно независимо от механики и который не находится с ней в более тесной связи, чем любое другое используемое механикой геометрическое познание» . Это нашло свое выражение в аналогиях, которые обнаружены при сопоставлении идей в механике и геометрии многомерного пространства.
Управление техносферной безопасностью на ООО «СтройПроектСервис». ...
... данной курсовой работы - проанализировать существующую систему управления техносферной безопасностью и охраной труда на ООО « ... энергии), таким как: Устройство автомобильных дорог и аэродромов Буровзрывные работ при строительстве Устройство объектов и газовой промышленности Пусконаладочные работы Устройство мостов, эстакад и путепроводов Гидротехнические работы, водолазные работы Работы ...
Герц доказывает, что для голономных систем каждый прямейший путь есть геодезический, и наоборот, причем геодезическим путем материальной системы он называет путь, длина которого между двумя любыми положениями отличается лишь на бесконечно малую величину высшего порядка от длины любого другого бесконечно близкого соседнего пути между теми же положениями (в неголономных системах это не имеет места).
Кратчайший, Необходимым и достаточным аналитическим условием геодезического пути
две особенности
Во-первых
Затем Герц доказывает теорему , в которой выражена, по существу говоря, глубокая связь его механики с геометрической оптикой и теоремой Бельтрами — Липшица .
Теорема Герца
механики Герца
принципа
Герц посвятил этому вопросу несколько разделов своей книги. Так как в голономной системе прямейший путь между двумя достаточно близкими положениями является одновременно кратчайшим , то естественный путь такой системы между указанными положениями короче, чем какой-нибудь другой возможный путь между теми же положениями . Эта теорема сразу приводит к принципу наименьшего действия в форме Якоби . Согласно обычному пониманию механики, отмечает Герц , приведенная теорема представляет собой частный случай теоремы Якоби , а именно случай, когда силы отсутствуют .
Однако, «по нашему мнению, наоборот, предпосылки полной теоремы Якоби следует считать более узкими, а теорема Якоби является специальной формой выражения нашей теоремы». Такая точка зрения Герца основана на том, что для получения своего выражения принципа наименьшего действия должен был воспользоваться законом сохранения энергии, чтобы с его помощью исключить время, в то время как принцип Герца совершенно не зависит от этого закона. Кроме того, выражение Якоби , в отличие от принципа Герца , справедливо лишь для голономных систем.
Легко показать далее, следуя Герцу , что естественное движение свободной голономной системы переводит систему из данного начального в достаточно близкое конечное положение за более короткое время , чем какое-либо другое возможное движение с одинаковым постоянным значением энергии, так как в этом случае энергия и скорость одинаковы , и время перехода пропорционально длине пути. В этом случае интеграл по времени от энергии равен произведению данного постоянного значения энергии на промежуток времени перехода. Таким образом, получается принцип наименьшего действия Эйлера — Лагранжа . Отношение этого принципа к принципу Герца такое же, как принципа наименьшего действия в форме .
Разработка системы управления охраной труда на ООО Касьяновская ...
... объективной самооценки, самодекларации или сертификации работ по охране труда [3] Целью дипломного проекта является формирование системы управления охраной труда на Касьяновской обогатительной фабрике. На основе существующей структуры управления необходимо оценить работу службы безопасности, выявить ее основные ...
Гамильтона
Герц рассматривает, наконец, вопрос о том, в какой степени телеологические умозаключения на самом деле связаны с этими принципами. По его мнению, такая связь не вытекает с необходимостью из рассмотрения якобы будущих целей движения. Более того, представление о таком телеологизме даже недопустимо. То, что «такое понимание этих принципов не необходимо вытекает из того, что свойства естественного движения, являющиеся как бы проявлениями цели, на самом деле устанавливаются нами как необходимые следствия закона (принципа Герца), в котором не содержится никакого выражения предвидения будущего». Недопустимость же такого представления вытекает из того, что «если бы природа действительно имела цель достигать кратчайшего пути, наименьшей затраты энергии, кратчайшего времени, то невозможно было бы понять, как могут существовать системы, в которых эта цель хотя и достижима, но природа постоянно терпит неудачу».
Таким образом, Герц со своих материалистических позиций полностью отвергает какие-либо телеологические домыслы, связываемые без должного обоснования с рассматриваемыми принципами.
Выведя далее Гамильтонову характеристическую и главную функции, Герц отмечает, что в них, по его мнению, «содержится только слегка завуалированный простой смысл прямейшего расстояния…»
Принцип Герца был бы просто частным случаем принципа Гаусса , если бы он не заменил силы , действующие на систему, связями ее с другими системами , находящимися с ней во взаимодействии. Этим самым Герц как бы изучал только свободные системы. Для своего геометрического рассмотрения Герц должен был считать все массы как кратные некоторой условной единичной массе.
Зоммерфельд, Понятие «силы» в механике Герца
Механику Герца часто называют «механикой без силы» . Понятие силы, хотя и вводится Герцем , однако оно не является основным, исходным понятием его механики. В этом состоит прежде всего резкое отличие механики Герца от обычного ее изложения .
Сложность
континуарной физики поля
Классическое, Гельмгольцем
чисто механический комплекс взаимодействий
Герц был не первым ученым, разрабатывавшим во второй половине XIX в. «механику без силы». До него это в наиболее отчетливой форме пытался сделать , который не отвергал совершенно понятие силы, а только отказывал ему в первичности . Однако всесторонне развил и последовательно изложил эту точку зрения только Герц .
Документирование движения кадров: приём, перевод, увольнение ...
... по ведению трудовых книжек и др. Наиболее многочисленной является документация, сопровождающая процессы движения кадров на предприятии. Как уже было ранее сказано, под движением кадров условно понимается: прием, перевод и увольнение работников; предоставление отпусков; ... кадровой службе, входят документы различного функционального ... стихийное, неорганизованное движение рабочей силы. Сегодня текучесть ...
механика Галилея — Ньютона
Элементарная механика
Герц поставил перед собой задачу, обратную той, которую так или иначе решает элементарная механика: нельзя ли все собственно силы свести к силам ограничения движения? Возможно, что вообще все наблюдаемые изменения скорости, которые не требуются как будто с точки зрения геометрических связей, вызваны на самом деле не силами, а именно какими-то, может быть, еще не исследованными, геометрическими связями. Сама сила есть лишь способ описания этих связей, применимый при известных допущениях, но отнюдь не являющийся необходимым для однозначного и ясного научного познания мира.
причине замедления или ускорения
Механика Герца
недостатком
Носителем скрытых циклических систем, по мнению Герца , является мировой эфир, но так как скрытым системам Герц приписывает общепринятые свойства механических движений, то эфир в механике Герца имеет характер чисто механической системы ; частицам эфира приписываются свойства обычной инертной материи, обычные механические движения и кинетическая энергия, движения частиц эфира подчиняются законам классической механики и т. д.
недостаток
Механическая
Однако в некоторых важных идеях теории относительности и механики Герца имеется много общего. В теории относительности движение планет вокруг Солнца объясняется без привлечения действующих сил при помощи представления об инерции как о фундаментальном свойстве тел . Планеты движутся аналогично телам в механике Герца по кратчайшим линиям в римановом пространстве. В этом отношении отличие теории относительности от механики Герца состоит в том, что в первой материальные движущиеся тела определяют метрику пространства — времени, его геометрию, в то время как у Герца такое движение определяется кинематическими условиями , создаваемыми скрытыми массами системы.
механика Герца сыграла значительную роль