ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, 3η ΕΚΔΟΣΗ

Περιγραφή

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

1.1 Εισαγωγικά

Η Μηχανική είναι η επιστημονική περιοχή που περιλαμβάνει τη μελέτη της κίνησης και της παραμόρφωσης των σωμάτων (στερεών και ρευστών) και των δυνάμεων που τις προξενούν. Η Μηχανική βασίζεται στις έννοιες του χρόνου, του χώρου, της δύναμης, της ενέργειας και της ύλης. Η γνώση της Μηχανικής είναι απαραίτητη για τον σχεδιασμό και την ανάλυση των κατασκευών.

Η κίνηση μέσα σε μία γενικευμένη έννοια περιλαμβάνει την παραμόρφωση ενός σώματος υπό την επίδραση ενός φορτίου. Μια σημαντική ειδική περίπτωση είναι η κατάσταση ακινησίας, όπου για παράδειγμα ένα κτίριο ή ένα φράγμα πρέπει να κατασκευαστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μην κινούνται.

Η ιστορική προέλευση της μηχανικής μπορεί να εντοπισθεί αρχικά στην αρχαία Ελλάδα, αν και βασικές εφαρμογές της μηχανικής προερχόμενες από την εμπειρία είχαν εφαρμοσθεί σε εργαλεία και συσκευές πολύ νωρίτερα. Στην αρχαία Ελλάδα, βασικές αρχές της μηχανικής τοποθετήθηκαν από τα έργα του Αρχιμήδη (287- 212 π.Χ) όπως για παράδειγμα ο μοχλός και το υπομόχλιο ή το κέντρο βάρους και η πλευστότητα. Εν συνεχεία, ιδιαίτερη πρόοδος επετεύχθη από τον Leonardo da Vinci (1452-1519), με τις παρατηρήσεις του για την ισορροπία σε κεκλιμένο επίπεδο, και από τον Simon Stevin (1548-1620), με την ανακάλυψη του νόμου της σύνθεσης των δυνάμεων. Ακολούθως, οι πρώτες έρευνες σχετικά με τη δυναμική μπορούν να αναχθούν στον Galileo Galilei (1564-1642) που ανακάλυψε το νόμο της βαρύτητας. Οι νόμοι της πλανητικής κίνησης του Johannes Kepler (1571-1630) και των πολυάριθμων έργων του Christiaan Huygens (1629-1695), οδήγησαν τελικά στη διατύπωση των νόμων της κίνησης από τον Isaac Newton (1643-1727). Σε αυτό το σημείο, ξεκίνησε μία τεράστια πρόοδος, η οποία κινήθηκε παράλληλα με την ανάπτυξη της ανάλυσης. Η πρόοδος αυτή συνδέεται κυρίως με τα μέλη της οικογένειας Bernoulli (17ος και 18ος αιώνας) καθώς και τους Leonhard Euler (1707- 1783), Jean Lerond D’Alembert (1717-1783) και Joseph Louis Lagrange (1736-1813). Ως αποτέλεσμα της προόδου που σημειώθηκε στις αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους – οι αριθμητικές μέθοδοι ενισχύθηκαν ιδιαίτερα από την τεχνολογία των υπολογιστών – η μηχανική σήμερα συνεχίζει να διευρύνεται στο πεδίο εφαρμογής της και καθιστά εφικτή την επίλυση ιδιαίτερα περίπλοκων προβλημάτων. Η Μηχανική έχει επίσης τη θέση της σε επιστήμες όπως η ιατρική, η βιολογία ακόμη και οι κοινωνικές επιστήμες, μέσω της μοντελοποίησης και της μαθηματικής ανάλυσης.
[…]
(Από το 1ο κεφάλαιο του βιβλίου)