ИВАН
ВСЕВОЛОДОВИЧ МЕЩЕРСКИЙ
(1859—1935)
Иван Всеволодович Мещерский является
основоположником механики тел переменной массы. Эта новая область механики приобрела
исключительно важное значение в технике середины XX в.
И. В. Мещерский родился в городе Архангельске
в небогатой семье. В 1878 г. он поступил на математическое отделение
физико-математического факультета Петербургского университета. Это было время
расцвета Петербургской математической школы, созданной П. Л. Чебышевым. Здесь
Мещерский с восторгом слушал лекции как самого
Чёбышева, так и известных в то время профессоров А. Н. Коркина
(1837—1908), К. А. Поссе (1847—1928) и многих других.
В студенческие годы Мещерский
с особым интересом занимался механикой. В 1882 г. он окончил университет и был
оставлен для подготовки к профессорскому званию. С этого времени начинается его
более чем полувековая научно-педагогическая деятельность. В 1891 г. он получил кафедру
механики на Петербургских высших жёнских курсах, которую занимал до 1919 г.,
т.е. до слияния этих курсов с университетом. В 1897 г. Мещерский успешно
защитил в Петербургском университете диссертацию на тему “Динамика точки
переменной массы”, представленную, им для получения степени магистра прикладной
математики.
В 1902 г. он был приглашён заведовать
кафедрой в Петербургский политехнический институт. Здесь до конца жизни
протекала его основная научно-педагогическая работа.
И. В. Мещерский 25 лет вёл педагогическую
работу в Петербургском университете и 33 года в Политехническом институте. За
эти годы он обучил тысячи специалистов. Многие его слушатели стали крупными
учёными (академик А. Н. Крылов, профессор Г. В. Колосов и др.).
Широко известен его курс теоретической
механики и особенно его “Сборник задач по теоретической механике” (1914),
выдержавший 25 изданий и принятый в качестве учебного пособия для высших
учебных заведений не только в СССР, но и в ряде зарубежных стран.
Сборник Мещерского, как и его работа “Преподавание механики и механические
коллекции в некоторых высших учебных заведениях Италии, Франции, Швейцарии и
Германии” (1895), немало способствовали подъёму научного и педагогического
уровня преподавания механики в высших учебных заведениях России.
Основным предметом его научных исследований
явилась проблема движения тел с переменной массой.
До Мещерского были разработаны лишь немногие
частные задачи такого рода, причём решения их иногда были ошибочными. Лишь на
рубеже XIX и XX вв. Мещерский заложил основы динамики точки переменной массы и
создал новый большой раздел теоретической механики — механику переменных масс.
Коснёмся некоторых главных этапов разработки этой проблемы.
В 1893 г. Мещерский начал заниматься
вопросами движения тел переменной массы. 27 января этого года на заседании
Петербургского математического общества он доложил о первых своих результатах в
этом направлении.
К проблеме переменной массы приводят многие
теоретические и прикладные задачи. В начале своей работы
“Динамика точки переменной массы” Мещерский приводит ряд случаев в природе и
технике, когда масса движущегося тела изменяется: например, возрастание массы
Земли вследствие падения на неё метеоритов; увеличение массы плавающей льдины
вследствие намерзания и уменьшения массы вследствие
таяния; изменение массы Солнца, возрастающей от присоединения космической пыли
и убывающей за счёт излучения; убывание массы ракеты вследствие сгорания
топлива, аэростата — при выбрасывании балласта; возрастание массы привязанного
аэростата, когда, поднимаясь, он вытягивает за собой канат.
В магистерской диссертации “Динамика точки
переменной массы” Мещерский установил, что если масса
точки изменяется во время движения, то основное дифференциальное уравнение
движения Ньютона заменяется следующим фундаментальным уравнением движения точки
переменной массы:
,
где 
и 
- заданная и
реактивная силы.
Это уравнение, которое является естественным
обобщением уравнения движения классической механики, называют уравнением
Мещерского.
Во втором выдающемся труде Мещерского
“Уравнения движения точки переменной массы в общем случае” (1904) его теория
получила окончательное и в высшей степени изящное выражение. Здесь он
устанавливает и исследует общее уравнение движения точки, масса которой
изменяется от одновременного процесса присоединения и отделения материальных
частиц.
И. В. Мещерский не
только разработал теоретические основы динамики переменной массы, но и
рассмотрел большое количество частных задач о движении точки переменной массы,
напримёр восходящее движение ракеты и вертикальное движение аэростата. Он
подверг весьма обстоятельному исследованию движение точки переменной массы под
действием центральной силы, заложив тем самым основания небесной
механики тел переменной массы. Он исследовал также и некоторые проблемы
движения комет.
И. В. Мещерский впервые сформулировал и так
называемые обратные задачи, когда по заданным внешним силам и траекториям
определяется закон изменения массы.
Кроме работ по механике переменных масс, ему
принадлежит ряд работ по общей механике. Так, в работе “Дифференциальные связи
в случае одной материальной точки” (1887) рассматривается движение точки,
подчинённой неголономной связи; причём связь не является идеальной и линейной.
Работа “О теореме Пуассона при существовании условных уравнений” (1890)
посвящена интегрированию уравнений динамики. Его работа “Гидродинамическая
аналогия прокатки” (1919) содержит чрезвычайно интересную попытку
теоретического освещения процессов, происходящих во время прокатки, при помощи
уравнений движения вязкой жидкости.
Заслуги Мещерского в
науке чрезвычайно велики. Однако лишь в последнее время с достаточной полнотой
выяснилось огромное практическое значение его исследований по механике
переменных масс.
После второй мировой войны стало появляться
большое число глубоких теоретических исследований, посвящённых как специальным
проблемам раветодинамики и динамики тел переменной
массы, так и значительному обобщению результатов исследований Мещерского. Опираясь на его труды, многие советские и
зарубежные учёные разработали основные вопросы динамики твёрдого тела
произвольных изменяемых систем переменной массы. Развитие ракетной
техники и ракетодинамики всё с большей
убедительностью показывает выдающееся значение научных исследований Мещерского. Этим работам предстоит дальнейшее развитие.
Технический прогресс в области реактивного движения наглядно показывает
проницательность и глубину научных исканий Мещерского.
В историю науки Мещерский вошёл как
основоположник механики тел переменной массы. Его исследования в этой области
явились теоретической основой современной ракетодинамики.
Его имя неразрывно связано с именем одного из создателей научных основ
космонавтики — К. Э. Циолковского.
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Детали машин Теория машин и механизмов
