История и методология механики

Цель изучения дисциплины История и методология механики – формирование у студентов знания истории механики и понимания развития ее основных проблем, а также понимание роли механики в возникновении научного знания.

Содержание курса:

1. Возникновение механики как науки. Механика в античности

1.1. Возникновение первых понятий и методов механики

1.2. Механика в античности

2. Механика средневековья и возрождения

2.1. Европейская и мусульманская наука в Средневековье и Возрождение

2.2. Итальянская научная школа эпохи Возрождения

3. Механика в XVII веке

3.1. Научная революция XVI–XVII вв.

3.2. Научная школа Галилея

3.3. Механика Ньютона. Основные законы механики.

4. Механика в XVIII веке

4.1. Гидростатика и гидродинамика

4.2. Механика Л. Эйлера

4.3. Аналитическая механика

5. Механика в XIX веке

5.1. Основные направления в механике (науке и технике) в XIX веке

5.2. Теория упругости

5.3. Методологические вопросы механики на рубеже XIX и XX вв

6. Механика в XX веке

6.1. Развитие механики деформируемого твердого тела

6.2. Релятивистская механика. Понятие о квантовой механике

6.3. Дифференциация механических дисциплин

Примеры тем докладов:

1. Проблема актуальной бесконечности. Парадоксы Зенона.

2. Понятие движения в физике Аристотеля.

3. Прикладная и теоретическая механика в Александрии: Евклид, Архимед, Ктесибий, Герон и Папп.

4. Механика и математика в трактатах Архимеда. Их роль и значение при решении теоретических проблем в Средние века и эпоху Возрождения.

5. Архимедовская традиция в творчестве Галилея.

6. Простые машины и «Механические проблемы» Псевдо-Аристотеля (атрибуция, распространение и влияние на арабскую и западноевропейскую культуры Средневековья).

7. Механика и метафизика в средневековом арабском естествознании.

8. Арабская механика в эпоху переводов (XI—XII вв.).

9. Представление о насильственном движении в физике Аристотеля. Его критика Иоанном Филопоном и Томасом Брадвардином.

10. Развитие теоретических представлений об импетусе и понятие инерции.

11. Оксфордская и Парижская школы средневековой механики.

12. Открытие законов небесной механики от Кеплера до Лапласа.

13. Галилей о «двух новых науках».

14. Представление о плавании тел в эпоху Античности и в Новое время.

15. История исследований движения свободно падающего тела и движения тела, брошенного под углом к горизонту.

16. Проблема существования вакуума в истории механики.

17. Часы и маятник: проблемы изохронности колебаний, создание хронометра.

18. Закон всемирного тяготения. Переписка И. Ньютона и Р. Гука.

19. Теория фигуры Земли от Ньютона до Клеро.

20. Изгиб балки. Анализ проблемы у Галилея, Лейбница, Мариотта, Вариньона, Я. Бернулли и Кулона.

21. Анализ бесконечно малых как новый язык механики. Представление о неделимых у Галилея и Кавальери. Уравнения движения в дифференциальной форме у Ньютона, Лейбница, Эйлера и Лагранжа.

22. Законы сохранения. Поиск инвариантов движения.

23. Системы с неголономными связями. Теоретические подходы и практические приложения.

24. Развитие методов интегрирования основных уравнений динамики Пуассона, Гамильтона, Якоби и Остроградского.

25. Теория движения тел переменной массы и ее роль в развитии космонавтики.

26. История создания теории подъемной силы крыла в работах Жуковского, Купы и Чаплыгина.

27. Аналитическая механика после Ньютона. Проблемы, связанные с постановкой новых задач, и пути их решения. 28. Механический эфир как основное понятие в решении задач физики XIX в.

29. Проблемы движения снаряда в эпоху Античности, Средневековья и Возрождения.

30. Кинематические модели движения планет от Евдокса до Птолемея.

31. Понятия движения и покоя в механике Нового времени (Галилей, Декарт, Ньютон).

32. История представлений о сущности тяготения от Аристотеля до Эйнштейна.

33. Механика и натурфилософия итальянского Возрождения.

34. Проблема равновесия на наклонной плоскости в истории механики.

35. Переход от качественных к количественным характеристикам в механике XIV в.

36. Вариационные принципы механики (XVIII в.).

37. Вариационные принципы механики (XIX в.).

38. Методологические проблемы механики на рубеже XIX и XX вв.(Больцман, Герц, Дюэм, Мах, Пуанкаре).

39. Основные этапы развития теории устойчивости.

назад к описанию магистерской программы с CDIO подходом