12第一章十七世起中的材料力学所示的应力分布情况。相应于此应力分布的抗力偶仅等于加利略所假設的力矩的三分之一。于是对于这种材料，根据加利略的理论所得出的数值要比C点的实际断裂载荷值大三倍。实际材料在破坏以前并不服从虎克定律，而且在断裂时的应力分布也与图16c所示的不(6)(a)(c)同，按照这样的一种说法，就能把加利1略理论所预的和断裂载荷实际数值图16之間的差异予以消除了。加利略根据他的理论得出几条重要的粘。他对一根矩形梁提出了这样一个周题：“一根箱杆，甚或一根粗杆，它的觉度较厚度为大，当力作用在宽度方向与作用在厚度方向相比较时，武周它們对于挺抗断裂的能力究觉何者为大而其比例又如何？”利用他自已的假設（图165），他作出了正确的答案：“任一条木尺或粗杆，1如果它的度较厚度为大，前依宽边竖立时，其抵抗断裂的能力要比乎放时为大，其比例恰为竟度对厚度之比”11。-加利略进一步讨论了悬臂梁的間题，如截面保持不变，他断定由梁重所产生的弯矩和长度的卒方戒正比。如果使凰截面杆的长度不变而改变其车經，加利略发10NT觉抗力矩与牛惩立方成正比。此一秸果符合了“翘对”抗力与圆杆截面积成正比面抗力偶的臂等于阅杆的半您这一事实。到在本身重作用下的几何相似的悬臂梁，加利略的籍翁是：固定端的弯矩S增加是和长度的四灰方成正比而抗力短是与綫尺度的三灰方成正比。这既明了几何相似的梁其强度邦不等同。尺寸愈大，梁就愈弱，最后，当梁的尺寸基大时，它們1会只由于其自重作用而破坏。他更观察到要保持强度不变时，截面尺寸的增加率一定要比长度塔加率大些。日货有了这些見解以后，加利略写出下面的重要證：“你們能清楚地知道，无是人工的或天然的精构物，都不可能将尺寸增加到非常大；同样也不可能将帮只、宫殿成庙宇造得非常互大而能使它偶的船浆、庭院、梁、铁螺栓以及其他部件都能秸合在一起；自然界也不能生出异乎寻常的大树，因为树枝在其本身重量作用下是会折断的；因此倚若人的、的或其他动物的身体高度增加得异常高，那未这些动物的肾胳粗机就不可能籍合在一起来完成其正常机能；因为高度增加只能由较平常的骨略更便更强力的质料或者借放大骨胳才能达到目的，这样会改变它們的形体，以至使它們的形变成一个互灵怪物……。如果糖小一物体的尺寸，眩物体的强度1[］党“两种新的科学”英深本，第118真
132.加利略在材料力学上的或献并不按同样比例减小；实际上物体意小，它的相对强度反意提高。因此，一只小狗也爵能在它的背上起三只同它一样大的狗；但是我相信一匹就甚至迹一匹和它一样大的禺也不起”日。加利略还研究过搁在两个支座上的梁（图17)，发現了在戴荷下面弯矩最大，并和%乘积成正比，因此产生破坏的最小载荷必须捆在跨度中央。他观察到碱小靠近支座处的截面尺寸能实现节省材料的目的。加利略对裁面为矩形的等强度臂梁的形肤、图17作出一个完整的推导。他首先考虑一根等截面梁ABOD（图18α），献为可以从等截面梁中碱省一部分材料而不致影响其强度。他叉指出如果我們将材料节省一半使梁成为楔体ABC，在任一截面EF处的强度郎将不足，因为当EF处的弯矩对AB处的弯矩之比等于EO：AC时，与梁高度的平方成比例的抗弯矩在这些截面处的比例将成为（EC)"：(AO)。要使抗弯矩与弯矩依同样的比例而改变，我便须朵取抛物綫BFC（图186)。它能蒲足等强度的要求，因为在一条抛物载中，(EF)aECACr.(AB)(0)图18最后，加利略讨到空心梁的强度，他说明象这种梁，“因不覆增加重量而能大大提高强度，故在工艺上应用很广，在自然界更为普逼。象这类例子实在太多；例如岛类的骨和很輕的而能高度抗弯和抗断裂的各种芦萃秆。一根麦秆所负载的麦穗较整个麦杆要重得多，如果麦秆是用同样多的材料作成实心形状，那末它将减低其抗弯和抗断裂的能力。一根空心枪杆或一根木制或金属前的管子比同长度同重量的实心杆要强得多，这是一个已在实际应用中被证实的翘验”。将同样裁面积的空心圆管和实心杆相比较，加利略看到它佣的韬对强度是相同的，但由于抗力矩等于其艳对强度乘以外半惩，故管子的抗弯强度超出实心杆的抗弯门17见“两种新的科学”英深本，第130真。[2同上注，第150页
14第一章十匕世杞中的材科力学?强度是与管子直超出圆杆值惩两者的比例柜同的。3.国立科学院的租織在十七世记年代，数学，天交学以及各种自然科学都有了飞速的发胺。群多学者对科学都发生了兴趣，而实验工作特别受到重。当时計多大学都被教会所控1制，这是不利于科学发展的，因此有些欧洲国家翘了一些学会。它的日的是把热心于科学的人联合起来以便于进行实验工作。这个运动是1560年在意大利开始的。在那不勒斯（Naples）粗机了白然秘密研究会（AccadomiaSecretorumNaturae)。11603年义在罗成立了著名的灵赛学会（AcoademiadeiLincei），加利略便是会之一。加利略去世后由于菲定那·梅底西（FerdinanddeMedici)公和他的兄弟里奥波尔德（dLeopold）的支持，在佛罗偷随也组了西阿脱学会（A.ccademiadelCimento）。加利略的学生非菲安尼（Viviani）和托里西利（"Torricelli）都参加了该学会的工作。在该学会发行的計多书刊中，大部分篇幅都是那些有关温度計、气压計和摆各方面的周题，以及关于真空的各种实验上的周题！。英国大在同一时期也由于对科学发生兴趣使群多人自己组合起来，有适当杭会便聚集在一起来开会讨：数学家华里斯（Wallig）描迹过这些非正式的聚会情况如下：“大致在1645年，我那时正在偷敦，除了和各种著名的种学家讨一些种学方面的事情以外，我时常有机会和研究自然科学以及人文学其他部門知融的群多有威望的人七接触；特别是那些称为“新替学”或“实驗哲学”方面的人士。我們是大家事先豹好了的，每星期的某天某小时在偷敦聚会一次，利用一定的罚款1和每星期的捐献来作为实酸开支。邦且大家协通过一一紫规则来处理和过懿这些事务·我潤的工作是（不涉及神学和政治事务）探讨和研究科学上的查韵函件，例如有关于物理学、解剖学、几何学、天交学、航海学、就計学、磁学、化学、力学以及自然实验科学等，并将当时国内外研究出来的这类学术上的情况加以过。我們研究过血液的循环，脉管的避阔，哥白尼假说，辈星和新星的性质，木星的卫星：土星的卵阅形状在那时呈现現这种形状]，太阳中的黑子，及太阳的自尊，月球的均差（Inequality）和月面学，金星与水星的各种周相，望远镜的改进及为此目的的磨镜，空气的重量，贯空的可能性与不可能性及自然对空的不相容性，托里西利（Torriceli）的水银柱实殿，重物的落下及其加速度；以及多类似性质的其他事物。其中有些是那时的新发现，有些是值到现在人們还不很了解它，这些課題连同其他事物都属于所霸“新哲学”的范园，它从佛罗命藤的加利略时代超，也从英网的佛兰西斯·倍根（irFrancisBacon，或称LordVerulam）时代超，已[1]见“自然持学实验的2uSaggidiNatmraliFaperienze)，第2版，1691佛罗偷
154.虎克翘在意、法、德和其他海外国家跟我們英国一样不断地在进行研究。这些集会在偷敦一直继较下去...·后来以皇家学会（RoyalSociety）等等名称合并起来一直到现在1登配证签准的那关(1662年7月15H1)取定为皇家学会成立的日子。在被邀为学会会员的名单中，我发兄有物理学家与化学家罗伯特·波义耳（RobertBoyle），建筑师与数学家克里士多佛尔·伍命（ChristopherWren），以及数学家豹翰·华里斯（JohnWalis）等人的名字。罗伯特-虎克（RobertHooke)被任命为学会主持人，他的责任是“为每一次聚会等备一切，并且要准备三四个重要实”。法国科学会也是由一些科学家的非正式聚会丽开始的。法刚·爱逊尼（FatherMersenne，15881648）一直赞助和主持这个学会直到死去为止，加逊底（（asgen-di：，策卡儿（Descartes）以及披斯嘴（Pascal）这些人臀参加过一系刻的会。后来这些科学家的私人聚会在哈伯特·孟特木尔（IlabertdeMontmor）的住宅里糖赖举行。1666年，路易十四的首相科尔伯特（Oolbart）翘窥了官办的科学院，会员概由各方面的科学专家充任。数学家罗伯佛（Roberval），天文学家麓沁尼（Cas-sini)，丹麦物理学家鲁麦尔（Romer）（测出光速的人），以及法国物理学家馬里沃特（Mariotte）都在科学院第一批会名单内出現以后不久（在1770年），德国柏林科学院租成功，在1725年俄国科学院也早在圣彼得堡成立了。所有这些科学院都出版学报，它們对十八世記及十九世杞的科学发展具有很大的影响。4.虎克(BobertHooke,1635~1703)(a)罗伯特·虎克出生于1635年，他是住在怀特（Wight）岛（在英吉利海峡内译者注）上的一个牧师的儿子。小时候身体很屏弱，可是他自小就热爱制造活动玩具和酶图。十三岁上，进了魏斯特明斯特（Westminster）学校，住在校长布斯毕（Busby）博士家中，在那儿他学会了拉丁文，希腊交和一些希伯莱文，由此而精通了欧儿里德原理以及其数学题。1653年，虎克被派到牛津基督教堂充当唱歌队的指贯，这个职位给予他一个学习的机会，因此在1662年他得到工艺[1］见享利·里局斯（SirHenryLyon9)所著：1660～1940年的皇家学会”(TheRoyalSociety，1660~1940)，1944[2］见伯特期德（J.LF.Bertrand）著：“1666~1798年的科学院及其会灵”（EAcademiedesScienceg etlesAcademiciensde16661793)，1869巴黎。[3]见职塞(R.T.Gunther)在“4津的早期科学"(Eally Science in Oxford)签6~8所写的“罗伯特·虎克的生平与成就”(The Life andWork of Robert Iooke)。并秘看安德黑德（E.N.IDae.Andrade）刊在皇家学会学报（Proc，Roy，Soc.）叠201，第439百上的文章，1950偷数，本所引文学，就整从这生书刊里面道接模来的
116第一章十七世记中的材料力学硕士学位。在牛津他接触了一一些科学家，由于他是一个熟获的技师，他帮助他调进行过研究工作。大致在1658年他和波义耳合作完成了一架空气筒。他写道：“火的在我得到无德（Ward)博士的帮助熟悉了天文学的同时，我致力于改进观测天交所用的摆，而且我想出了一个方法使摆的运动魅赖不停翘过几次武验，我的理1想实現了。这些成功使我更想选一步改进它来求經度，而且我在力学发明上自己创造的一套办法很快地启发我用弹簧来代替重力使物体在任何情况下发生振动”。1这就明了他用弹簧作实龄的开始。1662年，經罗伯特·波义耳的推荐，虎克担任了皇家学会的实验宝主任，他的力学知識和創造才能被这个学会很好地加以运用。他一直打算着設計一些仪器来证实他自已的理想，或者来設明并澄清会意们在讨谕中所引起的任何论点。1663～1664年間，罗伯特·虎克尊而致力于显微术，1665年他的著作“显微学”（Mierographia）出版了u。在那本书里面我调不独君到关于虎克对显微镜的报导，而且还叙迹了他的重要新发现。虎克想出“光是一种与播直綫成横交的很短的振动的概念，他證明了肥息泡因光的干涉所发生的色彩与牛顺环的現象。1664年，虎克成为格雷斯罕（Gresham）学院的几何学教授，但他仍继赖向皇家学会发表他的实、发明和描迹新仪器的文章，和讲授他的武术（CutlerianLecturas)a。1666年5月3日在皇家学会一次聚会上，虎克説道：“我将設明与現在任何人，所想象的极不相同的一个世界系窥，它是在下刻三种情况上被发现的”，1“，所有的天体不独它俩的各部分对它們自已的共同中心有引力存在，而且在作用范阐内物体彼此之尚也存在着引力。“II、一切具有筋单运动的物体将粒沿值綫运动，除非被偶斜的外力翻不断地作用其上，才会使它的运动轨迹改变成为一个圆、一个循圆或其他曲校1形。“II。物体相距愈近，这种引力将愈大。关于塔大距离以使此力减小的間題，1其中比例如何，虽然我为此做过一些实验，但我自己（他本入）没有找出粘果来。我将留待对这一工作有充分时間和知戳的人来完成它”[3]我偶看到虎克对于万有引力是有过楚的概念的，不过，似乎他还缺乏数学知来证明开普勒定律（Kepler'slaws)。[]］叉“牛津的早期游学“卷13。[2]克上注，卷8。[3]见的输·智宾迅（JohnRobinBon）著：“机械科学原理"（EleraantsofMechanicalPhilosophy）284真，1804，2丁堡。1