Cтраница 3
Значения модулей, найденные в опытах с продольными колебаниями, определялись при помощи методики Хладни, в соответствии с которой закрепленные посередине длины стержни натирались на конце1), а зажатые по концам проволоки натирались посередине. [31]
Судя по всему, император был впечатлен этим представлением: на следующий же день Хладни получил вознаграждение в размере 6000 франков, и, кроме того, был назначен приз в 3000 франков за адекватное математическое описание фигур Хладни. Истории науки известно, что она, как и многие ее современницы, испытывала большие трудности в связи с широко распространенным во Франции того времени мнением о том, что математика есть занятие, не подходящее для женщин, поскольку лежит за пределами их умственных способностей. Именно поэтому в своем первом письме, адресованном Гауссу, опасаясь, что великий математик не воспримет письмо от женщины всерьез, С. Это было сделано даже несмотря на то, что ее имя уже приобрело известность в Париже. Однако решение задачи о фигурах Хладни, выполненное С. Жермен, не было полным. Корректное объяснение явления для пластин круглой формы было дано лишь в 1850 г. Кирхгофом. А в справочнике по физике, изданном в 1891 г. [61], отмечалось, что, не считая нескольких видов пластин с простой геометрией, для которых решение найдено, в общем случае проблема фигур Хладни до сих пор не решена. Там же сделано утверждение, что пластина любой формы при вибрации дает характерную последовательность фигур Хладни. [32]
В связи с этим интересно отметить, что эксперименты по упругим колебаниям Эрнста Флоренса Фридриха Хладни ( Chladni [1787,1], 11802 1 ], [1817,1]), одного из наиболее тонких экспериментаторов в области механики твердого тела, были также завершены до того, как стали возможными какие-либо теоретические объяснения. Между 1776 и 1787 гг. Хладни осуществил знаменитые эксперименты со стержнями и узловыми линиями колеблющихся пластин. [33]
Эта полемика приняла более обостренный характер после высказанного в 1819 г. мнения о том, что Хладни вообще не мог возбудить продольных колебаний в стержнях с одним защемленным и вторым свободным концами. На предположение Савара о том, что Хладни использовал аналогию, основанную на наблюдении свойств колебаний воздуха в органных трубах, закрытых с одной стороны, Хладни указал, что он проводил эксперименты на стержнях во многих случаях публично. Отвечая на другие аналогичные нападки, Хладни заметил, что фактически многие из этих экспериментов с металлом, деревом и стеклом он проводил в присутствии профессора Гильберта и в точности тем способом, который по утверждению Савара был невозможен. [34]
Определению этого значения предшествовала описанная выше дискуссия, развернувшаяся вокруг различия между динамическими модулями, определенными Хладни и Бно. [35]
Имеются в виду так называемые пылевые фигуры Кундта, специализированное приспособление версии Савара 1820 г. эксперимента Хладни XVIII века. [36]
Более сложные случаи проявления симметрии в результате физических процессов наблюдаются в хорошо известных из элементарной физики фигурах Хладни. Для получения этих фигур берут какие-нибудь упругие пластинки, например стеклянные или металлические, правильной геометрической формы. [37]
Таким образом, к 1816 г. имелись результаты квазистатических экспериментов, подтверждающие данные как Био, так и Хладни, полученные в динамических экспериментах. Хотя теперь достоверно установлено, что такая мультимодульность может иметь место ( Bell [1968,1], гл. VI) и, как будет показано ниже, эти результаты начала XIX века находятся в соответствии с отличиями в значениях модуля, полученными в современных исследованиях, никто из экспериментаторов, до Вертгейма в 1840 г., не обращал серьезного внимания на влияние на деформационные свойства термической и механической историй твердых тел, предшествующих эксперименту. На самом деле, как уже отмечалось, Кулон, не обнаружив в 1780 г. никакого различия в результатах для отпущенной и закаленной стали, как представляется, помешал другим экспериментаторам в течение следующих 50 лет всерьез задуматься над этим вопросом. [38]
Несмотря на это, позднее эксперименты Савара, в подготовке к которым Био принял участие, навлекли на себя критику Хладни. Сотрудничество Био и Савара более известно по тому закону, который носит их имена. Вообще довольно часто можно увидеть имя Био в качестве участника экспериментов своих коллег. [39]
![]() |
Экспериментальная установка Грюнайзена ( 1908 для точного определения поперечной деформации с помощью интерференционной оптики. [40] |
Также были измерены способом определения тона колебаний динамические модули Е, для того чтобы сравнить их непосредственно со значениями, полученными Хладни, Саваром и Вертгеймом. [41]
Вебера в этой области стала классикой экспериментирования, равной по важности и оригинальности экспериментальным вкладам Гука, Мариотта, Кулона, Хладни и Дюпена. [42]
Интерес Био к определению отношения скорости звука в металле к скорости в воздухе был вызван, по-видимому, желанием сравнить его со значением, полученным ранее Хладни. [43]
К объектам, также игнорировавшимся, относится скорость звука, полученная Юнгом, которая, подобно скорости, определенной Дюло, могла бы быть аргументом, поддерживающим Хладни. [44]
Надо сказать, что эти эксперименты, а также опыты Мусшенбрука и Мариотта, интерес которых был сосредоточен почти полностью на явлении разрушения, не оказали решающего влияния на идеи Кулона, Хладни и Джордано Рик-кати в 80 - х гг. XVIII века, на которых, очевидно, гораздо сильнее повлияли более ранние теоретические работы Эйлера и Бернулли. [45]