第一章十七世中的材料力学111加利略Galile0，1564~1642）加利略出生于意大利的比隧（Pisa），他是佛罗命黎（Floruntine）黄族家庭的后裔。在靠近佛罗偷髓“Florence）的法俞布拉谨（Vallombrasa）修道院，他·主了拉下语，希腊语与辑学的预备教育。1581年他被送人比谨人学髓医科。但不久，数学程引起了他的兴趣，他便投入至部精力以研究欧几里德（Huclid）及阿基米德的著作他似乎通过卡丹，Cardan）的著作，才熟悉了里奥多·达·芬奇在力学上的发现的。1585年，加利略因翘济困难而休学.没有得到学位就回到佛罗偷虚的老家，在那里，他私人授数学和力学，同时他自已的科学研究。1586年，他制成一架比重秤来測量种物质的密度，同时完成了求固体重心的研究。这一工作使他阻名于证，而在1589年中，那时他还只25岁牟，就被聘为此麓大学的数学教授。他在比能的这段时期（1589~1502）继研911加利略究数学和力学；做出了著名的落体实殿，在这J：关于十-L世靶和十八世杞間材料力学的历史在吉拉德（P.y.GLaid）所否：“卧体抗力分析的龄菁”(Traite Analytiquedelurositance des Holidesi17s年巴祭出版的字中有和时确。12i兄法海（+。I.Fabie）著：加利略的一生和他的宜献”(Galle)，His1.ifeaidWork)），1903，豹。并季看左尔等·德·哈散做（ZsulldeHarsanyi）所箐小战“双星的人"（TheStar-garer）由（tTabor）泽成英交，1939，纽。[3]兄P.Duhen所：“静力学初岁”TeaOriginesde la Statique,第3，1905，巴学Cerdan（4501~1576）在他的几本数学著作中讨龄到力学。他介照这阿科和达芬奇极相似，一整以为卡丹的学設是接近于达·夺奇的手稿和法犯的。[4用“个衡重LaBilancetta·为标在1586年发起
8馆一章十七世龍中的材剂力学1些实酸的基硼上，于1590年就写出“重力"（DeMotuGravium）这篇论文。这篇文部为我们现在所熟恶的动力学的开端。此著作的主要结论是：（1）一切物体1从同一高度落下所需的时間相同；（2)落下时，末速与时間成正比；（3)落下距离与时間平方成正比。这些粘逾完奎与亚里士多德（Aristotle）的力学学就不符，但加1利略却一点不踏踏而敢于根据这些点和亚里土多铠学派的代表們争辩。这使得他对这位年青的加利略发生恶感，最后加利咯只好离开比隧，又回到佛罗偷睡老1家去。在这段困难时期里，有些朋发都他找得披都（Pada）大学教授的职务。那时官方的聘书.上有下-段露句()：“由于技都大学前任数学教授木列替(SignorMoletti）去世，道缺已久，因职务极为重要，故款为须暂羧决定任何人选，以留待适当而有才能者递补。兹已竟得加利略教授，彼在比醛計学时负有盛名，在同体中.*首屈一指。彼現有意即来该校部授此项课程，应子任命”。1592年12月7日，加利略开始了他的新任务，他的讲演，不独是由于学戳溯博，而且由于語流利和句优美因而博得了崇高的餐誉。到披都的头一年，他是1异常活肤的。他的演被为阳名，使得欧洲其他国家的学生都跑到技都来听他，整于要一間能容辆两于学生的大教室作为他踝之用。1594年他写出著名的力学论文“力学”(Della Bcienza Meceanica）。这篇文中所有各种静力学的调题都是用位移原理来述的。这黛文以手抄本的形式流傅很广。大在此同时，关联到造帮方面的一些周题，他又从事于材料力学的研究。不久天文学引起了加利略的注意。这是大家都知道的，当他在技都的头一年，他还是按照当时的风气1朵用托勒玫系（Ptolemaic，为第二世时埃及天文学家，者注）来进行授的。但是早在1597年他写給克卜勒（Kepler，德国数学录天文学家1571～1630，者注）的信中，就設过：“多少年前，我便改信了哥白尼（Copernicus，波兰天文学家，1473~1543，首創地动说的人，露者注）的見解。用他的理前来設明薛多在相反的假就下完全不能解释的现象已經得到成功”。1609年有一个傅設傅到披都说是有人发明了一架望远镜，加利略凭着这个不充分的消息制造成功了他自己的一架，放.1大率为32倍。利用这架仪器，他作出薛多卓著的关文学上的发現。他指出银河是由较小的星所租成，还描述了月球上多山的征象，并且在1610年1月第一次看见了木星的卫星。这个最新的发现对于以后的天文发展起了很大的作用，因为这个系就的运动肉眼可以見到，这就成为有助于哥白尼理的一个强有力的论据。所1有这些发現使加利略出了名。他以“特任的哲学家氟数学家”的身份被推荐到杜斯[17见法海的著作，第35真。[2] Ptolemaic system
1.如利略9坎尼（Tuscany，意大利西部地名，译者注）公爵那里。1610年9月他离开披都仍回到佛罗偷降。在他的新职位上，除了他的科学研究之外，没有别的任务。他以全部精力投入于天文学的研究中，他发现了士星特有的形状，观察到金星的相位并描迹了太阳上的黑子。所有这些光辉的发现以及他热心于写作支持哥白尼理的交章引起了教会的注意。他們将他那行星系的新观点和圣經上观点之間的矛盾提付审周，在1615年加利略接到牛宫方的警告，要他避神学，而只限于作物理的证。1616年，哥白尼的倬大著作被教会定了罪，因之在以后的七年中，加利略停止了发表他在天文学上的翁群交章。1623年，加利略的明友，也是素来敬慕他的人，马费阿·巴伯里宁（Maffeo Barberini）被选为教皇。加利略盼望着他的天文著作可以得到较好的处境，于是开始写出他那关于两种不同字宙观这一名著，这本书在1632年出版。们因为这本书肯定地支持了哥白尼理论，粘果还是被教会禁止销售，而Ⅱ将他傅到罗1oxLmo1一一年图12在阿斯提的如利略别婴中的起居室
1一810第章十七世记中的材料力学需受审。在罗他被判了罪并退他改变自已的点。他回到佛罗命谨以后，在他的阿斯提（Areerti，意大利地名）别墅里度完他最后八年全然隐居的生活，在那段-时期他写出他的名著两种新的科学》（TwoNewSciences）(1)，书中揽要地陈了以前他在力学中各方面的研究成果。这本书于1638年由莱登（Leiden，荷兰海牙邻近都市名，馨者注）的阿尔齐菲斯（Ezevirs)出版商所出版（图13)。书中一部分1到建筑材料的力学性质和梁的强度，成为材料力学领城中的第一本著作，从郝时起，弹性体的力学史也就升了端。1DISCORSIB1DIMOSTRAZIONIMATEMATICHE,1.intarno s due nuoue fcienzeAtteneatiaa1MECANICA&iMOVIMENTI LOCALEdilsignor-GALILEO GALILEI LINCEO,Filolofoe Matetmaticoprimariodel SeteniflimoGrand Ducadi Tofcanz21CowviusAppndicdstroigranitidaluiSolti5"11香IN LEIDA1Appreffo gli Elfeviri. M, D, a, xavuz.图13加利略著：4两种新的料学一书的望封面2.加利略在材料力学上的贡献加利略在材料力学上所有的貢献都包括在他所著“两种新的科学”一书中的起1先两个对里。他以参观威尼斯一家兵工厂时所作的儿个观察作为开始，并耐论[1]加利略著：“两种新的科学”由HenryCrew和AlfonsodeHalvio阅成英文，在1933年由新豹1Macmillan公司出版。1
2.加利略充材科力学上的置需11到一些儿何相似的籍构物。他設，如果我們使粘构物作成几何相似，期尺寸愈是增大，它們便变得您为软弱。在説明中，他说道：“一个小型的方尖塔、柱子或其他固体形状，无论卒放或者谊立都不会发生断裂的危险，而那些很大的则在稍销微触动一下就很容易崩散破碎，这完余是由于它自己的重量所起的作用”为了证明这点，他开始用单拉伸的方法来研究材料的强度（图14），说明了一根杆件的强度是与它的截面积成正比，而与其长度无关。他称杆子的这种强度为“断裂时的超对抗.11m图14加利略的拉伸!图15加利略的害曲赋验示意图赋酸示商图力”，并直給出了关于铜的极限强度的一些数据，得出了一根杆子的艳对抗力后，他便进而研究同一杆子用作悬臂梁而在自由端载以荷重使之折断时的抗力（图15）。-:他設：“很清楚地，如果杆件断裂，裂口一定发生在B处，該处眼边緣充当杠杆BC的支点，而力就是作用在这里的；杆的厚度BA为杠杆的另一臂，沿B4存在着抗力。此抗力抵抗着外的BD部分与墙内部分相分离。从以上所述，可知作用于C处的力的大小对棱柱杆i11屌度处的抗力的大小之比（校柱杆的厚度系指BA端和其接部分的嵌接高度），等于BA长度之半对BO长度之比伉"121。我侧可以看到加利略的假定是：当发生断裂时抗力是均地分布在截面BA.上的图166）。假設此杆为矩形截面，而且材料在断裂以前一直服从虎克定律，我例得出如图160[1] Prismatical Bar.2见“两种新的科学“英泽大，第115就