Vis viva - Vis viva

Vis viva (от латинский для «жизненной силы») - исторический термин, использованный для первого (известного) описания того, что мы сейчас называем кинетическая энергия в ранней формулировке принципа сохранение энергии.

Обзор

Предложено Готфрид Лейбниц в период 1676–1689 гг. теория вызывала споры, поскольку казалось, что она противоречит теории сохранение импульса выступает сэр Исаак Ньютон и Рене Декарт. Теперь считается, что эти две теории дополняют друг друга.

В конечном итоге эта теория была поглощена современной теорией энергия хотя этот термин все еще выживает в контексте небесная механика сквозь vis viva уравнение.

Срок обусловлен Немецкий Готфрид Вильгельм Лейбниц, который в 1676–1689 гг. впервые попытался математически сформулировать. Лейбниц заметил, что во многих механических системах (из нескольких массы, м_я каждый с скорость v_я) количество:

${\displaystyle \sum _{i}m_{i}v_{i}^{2}}$

был сохранен. Он назвал это количество vis viva или «жизненная сила» системы. Этот принцип, как теперь выяснилось, представляет собой точное утверждение о сохранении кинетическая энергия в упругие столкновения, и не зависит от сохранение импульса. Однако многие физики в то время не знали об этом факте и, вместо этого, находились под влиянием престижа сэра Исаак Ньютон в Англия и из Рене Декарт в Франция, оба из которых выдвинули сохранение импульса как руководящий принцип. Таким образом импульс:

${\displaystyle \,\!\sum _{i}m_{i}\mathbf {v} _{i}}$

лагерь соперников считал законсервированным vis viva. Это было в значительной степени инженеры Такие как Джон Смитон, Питер Юарт, Карл Хольцманн, Гюстав-Адольф Гирн и Марк Сегин кто возражал против того, что одного лишь сохранения количества движения недостаточно для практических расчетов, и кто использовал принцип Лейбница. Этот принцип также поддержали некоторые химики Такие как Уильям Хайд Волластон.

Французский математик Эмили дю Шатле, который хорошо разбирался в механике Ньютона, развил концепцию Лейбница и, объединив ее с наблюдениями Виллема Gravesande, показало, что vis viva зависел от квадрата скоростей.

Члены академического учреждения, такие как Джон Плейфейр поспешили указать, что кинетическая энергия явно не сохраняется. Это очевидно для современного анализа, основанного на второй закон термодинамики но в 18-19 веках судьба утраченной энергии все еще была неизвестна. Постепенно возникло подозрение, что высокая температура неизбежно порожденный движением, была другая форма vis viva. В 1783 г. Антуан Лавуазье и Пьер-Симон Лаплас рассмотрел две конкурирующие теории vis viva и теория калорий.^[1] Граф Рамфорд 1798 наблюдений за выделением тепла во время скучный из пушки добавили веса представлению о том, что механическое движение может быть преобразовано в тепло. Vis viva теперь стал известен как энергия, после того, как термин был впервые использован в этом смысле Томас Янг в 1807 г.

Отрывок из Даниэль Бернулли статья, опубликованная в 1741 г.,^[1] с определением vis viva с множителем 1/2.

Повторная калибровка vis viva включить коэффициент половинный, а именно:

${\displaystyle E={\frac {1}{2}}\sum _{i}m_{i}v_{i}^{2}}$

был во многом результатом работы Гаспар-Гюстав Кориолис и Жан-Виктор Понселе в период 1819–1839 гг., хотя современное определение иногда можно встретить и раньше (например, в Даниэль Бернулли тексты).

Первый назвал это Quantité de Travail (количество работы) и последнее, travail mécanique (механическая работа), и оба отстаивали его использование в инженерных расчетах.

Смотрите также

• Сохранение энергии: историческое развитие
• Élan vital
• Кинетическая энергия
• Ортогенез
• Потенциальность и актуальность
• Уравнение Vis-viva

Примечания

1. Бернулли Д. (1741 г.). «De legibus quibusdam Mechanicis…». Комментарии Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. 8: 99–127.

Рекомендации

• Джордж Э. Смит, «Спор о Vis Viva: противоречие на заре динамики», Физика сегодня 59 (Октябрь 2006) Выпуск 10, стр. 31–36. [2] (смотрите также ошибка )