Кіріспе

Механиканың практикалық қолданылуы

Қолданбалы механика – адам аспаптарсыз сезіне алатын немесе қабылдай алатын кез келген дененің қозғалысын зерттейтін ғылым саласы. Қысқасы, механика ұғымдары теориялық деңгейден асып, қолданылып, іске асырылғанда жалпы механика қолданбалы механикаға айналады. Осы айқын ерекшелік қолданбалы механиканы күнделікті өмірдегі практикалық қолдану үшін маңызды жасайды. Оның құрылыс инженериясы, астрономия, океанография, метеорология, гидравлика, машина жасау, аэроғарыш инженериясы, нанотехнология, құрылымдық жобалау, сейсмикалық инженерия, сұйықтар динамикасы, планеталық ғылымдар және басқа да тіршілік ғылымдары сияқты алуан түрлі салаларда көптеген қолданыс алады, бірақ олармен ғана шектелмейді. Көптеген ғылымдар арасындағы зерттеулерді байланыстыра отырып, қолданбалы механика ғылым мен инженерияда маңызды рөл атқарады. Табиғат ғылымдарын қолдануда механика термодинамикамен (жылу және жалпы энергияны зерттеу) және электромеханикамен (электр қуаты мен магнетизмді зерттеу) толықтырылады.

Шолу

Инженерлік проблемалар көбінесе классикалық механика мен сұйықтық механикасы теорияларын қолдану арқылы қолданбалы механика көмегімен шешіледі. Қолданбалы механика саласындағы зерттеулер биомедициналық инженерияның ортопедия, биомеханика, адам денесі қозғалысын талдау, бұлшықеттердің, сіңірлердің, байланыстырғыштардың және шеміршектердің жұмсақ тіндерін модельдеу, биосұйықтық механикасы, сондай-ақ динамикалық жүйелер, өнімділікті жақсарту және оңтайлы басқару сияқты маңызды салаларымен тікелей байланысты.

Қысқаша тарихы

Математикаға негізделген теориялық негізді алғашқы ғылым механика болды; механиканың негізгі принциптерін алғаш рет Исаак Ньютон өзінің 1687 жылғы *Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica* кітабында баяндады. Қолданбалы механика бойынша ағылшын тілінде жарияланған алғашқы еңбек – 1858 жылы ағылшын механика инженері Уильям Ранкиннің *Қолданбалы механиканың нұсқаулығы*. Неміс инженер-механик және профессор Август Фёппл 1898 жылы *Vorlesungen über technische Mechanik* атты еңбегін жариялады, онда ол қолданбалы механиканы зерттеуге есептеуді (калькулусты) енгізді. Тимошенко қолданбалы механика бойынша он үш оқулықтың авторы болды, олардың көптегені өз салаларында алтын стандарт саналады; ол 1927 жылы Америка Механика Инженерлері Қоғамының Қолданбалы Механика бөлімін құрды және «Американың Инженерлік Механиканың Әкесі» деп есептеледі. Егер қатты дене сұйықтықта өлшенсе, сұйықтық сол қатты дененің ығыстырған сұйық көлемінің салмағынан жеңіл болады.