«Механикой в широком смысле этого слова называется наука,
посвящённая решению любых задач, связанных с изучением движения или равновесия
тех или иных материальных тел и происходящих при этом взаимодействий между телами…»
Тарг С. М.
Всё во вселенной движется (равновесие можно рассматривать как частный случай движения). Падение капли дождя, яблока, движение человека, автомобиля, самолёта, ракеты, Луны, Земли, комет, равновесие зданий, мостов и других сооружений изучаются в механике.
Но тела перемещаются не только как целые. Отдельные части тела могут двигаться относительно друг друга, то есть тело деформируется. В полёте капля дождя претерпевает разнообразные преобразования, распадается и объединяется с другими каплями. Самолёт в полёте испытывает нагрузки, которые, например, вызывают изгибные колебания крыльев. Деформируются здания под действием собственного веса, находящихся в нём людей и вещей, внешних ветровых нагрузок. Даже с виду покоящиеся и неизменяемые тела изменяют свои размеры, незаметные без специального оборудования.
Любые тела и конструкции, природные и рукотворные (дерево, тело человека, здание, автомобиль, элементы микроэлектроники) с течением времени подвергаются тем или иным нагрузкам, вызывающим не только деформацию, но, возможно, локальное или глобальное разрушение. Деформации и вызывающие их нагрузки, причины разрушения конструкций также изучаются в механике.
В настоящее время механика развилась в разветвленную фундаментальную науку с множеством направлений и специальных разделов. От рычага Архимеда, исследования Галилея о свободном падении тел, закона Гука о растяжении стержней механика перешла к исследованию прочности кораблей и ракет, исследованию закономерностей деформирования грунтов и горных пород, конструированию новых материалов с заданными свойствами, новых средств передвижения, исследованию роста и деформирования живых тканей, изучению нанообъектов… Новые проблемы открываются на стыках наук и направлений.
Механика, с одной стороны, – это фундаментальная наука, изучающая свойства и динамику тел и создающая математический аппарат и модели для изучения деформирования различных сред. С другой стороны, механика – прикладная наука, результаты которой используются в инженерном деле.
Карякин Михаил Игоревич
