Техника - молодёжи 1937-11-12, страница 47

..лось, и эту катастрофу старались «честь при дальнейших стройках. Чаще же после такой катастрофы неудачливого инженера вешали на обломках рухнувшего здания и начинали строительство заново.

Галилей заинтересовался проч-гостью сооружений после того, как !го пригласили стать «главным инженером» венецианского арсенала, венецианская республика в то вре-ш энергично строила военный флот, смело пытаясь увеличить размеры тогдашних военных кораб--— галер. Суда эти строились на подпорках, поддерживавших их до спуска на воду. Прочность этих подпорок имела первостепенное значение. Оказалось, что при увеличении размеров галеры вдвое разме-подпорок приходилось увеличивать больше чем вдвое.

Над объяснением, этого, по тем Семенам непонятного явления и начал работать Галилей. Огромная заслуга Галилея заключается в том, что он направил свои работы по двум линиям — теоретической и экспериментальной. Результаты своих работ он изложил в книге, носящей название «Беседы». Книга эта вышла в 1638 г., незадолго до смерти Галилея. На заглавном листе ее указано, что она сочинена Галилео Галилеем, «философом и первым математиком светлейшего великого герцога Тосканского», а

предисловии автор говорит, что хотя он, «смущенный и напуганный гесчастной судьбой других своих очинений, принял решение не выпускать более публично своих трудов», он все же делает эту последнюю попытку широкого распространения своих идей. Книга не испытала печальной судьбы своих предшественниц и оказала огромное .'влияние на строительную тех-1ику человечества. В этом направ-1ШИИ и развивалась с тех пор наука .о сопротивлении материалов, редставляя в настоящее время об-^: иирный курс, решающий вопросы фочности для подавляющего боль-иинства инженерных сооружений.

Для определения наиболее целесообразных размеров частей машин [и зданий 'наука эта рассматривает Особое свойство материалов, называемое упругостью. Упругость есть Способность тела, изменившего свою форму под действием приложенной силы, снова принять прежнюю форму после того, как прекратится действие силы. Форму линейки, вделанной одним концом в стену, можно'изменить легким нажимом руки, если линейка эта будет резиновая или тонкая деревянная. Изгиб такой линейки, изменение ее формы будет видно невооруженным глазом. Изменение формы тела под i

ЯечМШЦШ.

Разные, тела обладают разной упругостью. Упругость резины очень велика по сравнению с упругостью дерева, а дерево гораздо более упруго, чем сталь. Если рассмотреть деформации двух линеек, одинаковых по размерам и изгибаемых равными силами, но сделанных из разных материалов, то можно увидеть, что деформация деревянной линейки будет в двадцать раз больше, нежели деформация стальной. Изучением законов упругости и занимается наука о сопротивлении материалов, потому что упругость есть именно то свойство материала, которое используется при создании любой постройки или машины. Подобно тому как первобытный человек, изготовляя лук, пользовался упругоегью материала, так и при изготов-! левии современного 16-дюймового. орудия весом в 150 г пользуются упругостью материала. Разница лишь в том, что дикарь делал свой лук на основании навыков выраоо-танных бесчисленными поколения- ' ми, а инженеры, проектируют орудие на основании Точного математического расчета.

Основной закон, которому подчиняются упругие свойства подавляющего большинства материалов, применяющихся в технике, был открыт англичанином Робертом Гуном в 1669 г. Однако Гук не только не опубликовал своего закона, но даже зашифровал его в виде латинской анаграммы (перестановки букв).

Сделал он это, желая получить патент на возможные применения своего закона. В те времена, видимо, считали возможным патентовать и научные положения, а не одни только конструкции и способы производства, как в наше время. Только через 18 лет, в 1687 г., Гук расшифровал свою анаграмму, смысл которой заключается в следующем:

«Каково растяжение, такова сила».

Закон этот означает, что деформация прямо пропорциональна силе, т. е. чем больше сила, тем больше вызываемая ею деформация. Закон этот в определенных, достаточно широких для техники пределах оправдывается для важнейших материалов, применяемых в строительстве, и дает возможность наперед вычислить деформацию, кото-

Галилео Галилей.

рая возникнет в сооружении при работе.

Когда мы рассматриваем работу какого-либо здания, или машины, то к отдельным частям его мы предъявляем два требования: во-первых, каждая часть или деталь сооружения не должна разрушаться под действием приложенных сил, во-вторых, деформация каждой детали, которой вообще избежать нельзя, должна быть настолько мала, чтобы не мешать нормальной работе сооружения.

Так например, под тяжестью человека, сидящего на велосипеде, колеса деформируются. Если деформация эта настолько велика, что колеса потеряют свою круглую форму и сплющатся, то ездить на велосипеде будет невозможно. Существуют два вида деформации. Первый — это. деформация, исчезающая после снятия нагрузки, вызвавшей ее; такая деформация назы-. вается упругой. Другой вид деформации — это деформация, остающаяся и после снятия вызвавшей ее нагрузки; такая деформация называется пластической, или остаточной.

Если к пружине подвесить груз, положим в 5 кг, то она несколько деформируется, растянется. Если снять затем груз с пружины, то пружина сожмется, укоротится и примет прежние размеры, которые она имела до нагрузки. Вот такая деформация и будет деформацией упругой, или исчезающей. Если за-

45