Законы сохранения в механике.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3
РАЗДЕЛ 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ………….. 6
1.1. Исторический контекст открытия закона сохранения энергии…..6
1.2. Законы сохранения в физике………………………………………9
1.3. Законы сохранения в релятивистской и квантовой механике…..12
1.4. Перспективы развития исследований…………………………….14
РАЗДЕЛ 2 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ…..18
2.1. Свободное падение и движение под действием силы тяжести… 18
2.2. Упругое столкновение и работа упругих сил……………………20
2.3. Столкновения тел и реактивное движение………………………22
2.4. Консервативность и неконсервативность систем……………….24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………... 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………....29

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы определяется широким применением законов сохранения в различных областях науки и техники, таких как астрономия, механика, энергетика и многие другие. Законы сохранения энергии и импульса занимают центральное место в классической механике и играют важную роль в понимании динамических свойств материальных объектов. Эти принципы позволяют предсказывать поведение сложных систем без необходимости детального анализа каждого компонента, что делает их незаменимым инструментом в решении инженерных задач и научных исследований.
Идеи сохранения энергии и импульса развивались параллельно, но независимо друг от друга. Начало этим идеям было положено ещё в древности, когда философы пытались объяснить природу движений и изменений в окружающем мире. Однако первые систематизированные научные теории появились лишь в эпоху Возрождения благодаря работам таких ученых, как Галилео Галилей и Исаак Ньютон. Галилей изучал свободное падение тел и открыл принцип инерции, который стал одним из краеугольных камней классической механики. Ньютон, в свою очередь, сформулировал свои знаменитые законы движения, среди которых третий закон непосредственно связан с законом сохранения импульса.

Весь текст будет доступен после покупки

РАЗДЕЛ 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

1.1. Исторический контекст открытия закона сохранения энергии

Закон сохранения энергии, один из фундаментальных принципов физики, прошел сложный и многогранный путь становления. Этот закон отражает одно из главных свойств природы — стремление сохранять определённые величины в процессе взаимодействия тел. Сегодня он используется в самых разных областях науки и техники, позволяя предсказывать поведение сложных систем без учёта мелких деталей происходящих процессов. Рассмотрим подробнее, как происходило становление этого важного принципа.
Идеи о сохранении энергии возникли задолго до появления современной науки. Ещё в древности философы задумывались о природе движения и изменениях в окружающем мире. Один из первых, кто попытался выразить эти мысли, был Аристотель (IV век до н.э.). Он считал, что всё в природе стремится к состоянию равновесия и что любое движение требует внешнего воздействия. Эти идеи заложили основу для будущих открытий в области механики и динамики [26, С. 159].
Начало научной революции связано с именем итальянского ученого Галилео Галилея (1564–1642), который первым начал проводить систематические эксперименты, направленные на изучение движения тел. В своих работах (Разговоры и математические доказательства двух новых наук. Лейден, 1638) он исследовал свободное падение и движение тел по наклонной плоскости, что позволило ему открыть принцип инерции. Согласно этому принципу, тело, находящееся в состоянии покоя, остаётся в покое, пока на него не подействует внешняя сила. Это наблюдение стало основой первого закона Ньютона, который впоследствии привёл к осознанию важности сохранения импульса.[7, С.144]
Исаак Ньютон (1643–1727), английский физик и математик, сделал огромный вклад в развитие механики. В своём труде Математические начала натуральной философии (1687) он сформулировал три знаменитых закона движения, которые стали основой классической механики. Третий закон Ньютона, гласящий, что каждому действию есть равное и противоположное противодействие, оказался ключевым для дальнейшего развития идеи сохранения энергии. Он позволил понять, что в замкнутых системах сумма всех воздействий остаётся постоянной.[26, С.255]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аксенов Г.П. История и философия физики. - М.: URSS, 2014.
2. Алексеевский Д.В. Основные понятия дифференциальной геометрии / Д.В. Алексеевский, А.М. Виноградов, В.В. Лычагин // Успехи математических наук. – 1983. – Т. 38, № 1. – С. 3–28.
3. Арнольд В.И. Математические методы классической механики / В.И. Арнольд. – М. : Наука, 2010. – 472 с.
4. Ахиезер А.И. Методы статистической физики / А.И. Ахиезер, С.В. Пелетминский. – М. : Наука, 1997. – 368 с.
5. Блохинцев Д.И. Принципы квантовой механики / Д.И. Блохинцев. – М. : Наука, 2006. – 654 с.
6. Волькенштейн М.В. Биофизика / М.В. Волькенштейн. – М. : Наука, 2001. – 576 с.
7. Галилео Галилей. Разговоры и математические доказательства двух новых наук. - М.: Либроком, 2015.
8. Герман фон Гельмгольц. Об охране силы. - М.: Либроком, 2015
9. Гинзбург В.Л. О некоторых вопросах теории элементарных частиц // Успехи физических наук. – 1959. – Т. 69, № 2. – С. 161–176.
10. Голубева О.В. Классическая механика / О.В. Голубева. – М.: Высшая школа, 2003. – 416 с.
11. Горбачев В.В. Основы физики. Часть 1. Классическая механика / В.В. Горбачев. – М. : МГУ, 2007. – 352 с.
12. Жуковский Н.Е. О сохранении энергии при движении твердого тела в жидкой среде // Труды по гидродинамике. – Москва-Ленинград : Гостехиздат, 1999. – С. 23–46.
13. Зельдович Я.Б. Теория тяготения и эволюция звезд / Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков. – М. : Наука, 2001. – 484 с.

Весь текст будет доступен после покупки