Гийом Амонтон
Гийом Амонтон | |
|---|---|
 Гийом Амонтон, Люксембургский сад , 1690 г. | |
| Рожденный | 31 августа 1663 г. Париж, Франция |
| Умер | 11 октября 1705 г. (42 года) Париж, Франция |
| Национальность | Французский |
| Известный | Законы Амонтона Двигатель горячего воздуха Термодинамическая температура |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
Гийом Амонтон (31 августа 1663 — 11 октября 1705) — французский изобретатель научных приборов и физик . Он был одним из пионеров в изучении проблемы трения , то есть сопротивления движению при контакте тел. Он также известен своими работами по термодинамике , концепции абсолютного нуля и ранней разработкой двигателей.
Жизнь
[ редактировать ]Гийом родился в Париже, Франция. Его отец был юристом из Нормандии , переехавшим во французскую столицу. [1] Еще будучи молодым, Гийом потерял слух и стал практически глухим. [2] По словам одного биографа, Фонтенель , изучая вечный двигатель , он убедился в важности изучения машин с математической точки зрения. [3] Он никогда не посещал университет , но смог изучать математику , физику и небесную механику . Он также проводил время, изучая навыки рисования , геодезии и архитектуры . Он умер в Париже , Франция .
Работа
[ редактировать ]поддерживало его исследовательскую карьеру Правительство , и он работал в различных общественных работ проектах .
Научные инструменты
[ редактировать ]Среди его вкладов в научные приборы были усовершенствования барометра ( 1695 г.), гигрометра (1687 г.) и термометра (1695 г.), особенно для использования этих инструментов в море. Он также продемонстрировал оптический телеграф и предложил использовать свою клепсидру. [4] ( водяные часы ) для измерения времени на корабле в море .
Термодинамика
[ редактировать ]Амонтонс исследовал взаимосвязь между давлением и температурой в газах, хотя у него не было точных и точных термометров . Хотя его результаты были в лучшем случае полуколичественными , что давление газа увеличивается примерно на одну треть между температурой холода и температурой кипения воды он установил , . [5] Это был существенный шаг к последующим газовым законам и, в частности, закону Гей-Люссака . Его работа привела его к предположению, что достаточное снижение температуры приведет к исчезновению давления. Хотя он и был близок к обнаружению абсолютного нуля — теоретической температуры, при которой объём воздуха в его воздушном термометре уменьшится до нуля (оценённый им как −240° по шкале Цельсия ), [6] открытие не будет завершено, по крайней мере, столетие спустя.
Гийом Амонтон также является изобретателем двигателя горячего воздуха . [7] В 1699 году он построил свой первый двигатель, более чем на столетие раньше, чем знаменитый двигатель Стирлинга. [8] Этот двигатель, названный Амонтоном «огненной мельницей» ( moulin à feu ), работал по новому термодинамическому циклу, который позже стал известен как цикл Стирлинга.
Огненная мельница — это колесо, которое использует расширение нагретого воздуха для создания движущей силы. Расчетная мощность пожарной мельницы Амонтона составляла 39 л.с., что равнялось мощности самых мощных термовоздушных двигателей XIX века (за исключением «калорийного двигателя» Эрикссона). [9] ).Основным отличием двигателя Амонтона от двигателей с горячим воздухом XIX века была природа поршня (Амонтон использовал воду) и использование вращательного движения вместо попеременного.
Трение
[ редактировать ]
В 1699 году Амонтон опубликовал свое повторное открытие законов трения, впервые выдвинутых Леонардо да Винчи . [10] Хотя они были встречены с некоторым скептицизмом, законы были проверены Шарлем-Огюстеном Кулоном в 1781 году. [11] одним из 23 «Людей трибологии» За этот вклад Амонтон был назван Дунканом Доусоном . [12]
Законы трения Амонтона
[ редактировать ]Законы трения Амонтона-Кулона : [13]
- Сила трения прямо пропорциональна приложенной нагрузке. (1-й закон Амонтона)
- Сила трения не зависит от видимой площади контакта. (2-й закон Амонтона)
- Кинетическое трение не зависит от скорости скольжения. (закон Кулона)
Первый и второй законы, основанные Амонтоном, и третий закон, основанный позднее Кулоном , называются законами трения Амонтона-Кулона . (Эти три закона применимы только к сухому трению; добавление смазки значительно изменяет трибологические свойства.)
Законы показаны на классическом примере кирпича, лежащего на наклонной плоскости , где он находится в равновесии и, следовательно, неподвижен. Силе тяжести противостоит статическое трение , и по мере увеличения угла наклона плоскости кирпич в конечном итоге начнет двигаться вниз, поскольку сила тяжести преодолевает сопротивление трения.
Позже Кулон обнаружил в некоторых случаях отклонения от законов Амонтона. [14] В системах со значительной неоднородностью поля напряжений, поскольку локальное скольжение происходит до скольжения всей системы, законы Амонтона макроскопически не выполняются. [15]
Почести
[ редактировать ]- Член Академии наук (1690).
- кратер Амонтон на Луне . Его именем назван
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Янник Фонтено (2011). Ранние разработки концепции механической работы (конец 17 - начало 18 веков): количественная оценка, оптимизация и прибыль от эффекта производящих агентов (докторская диссертация) (на французском языке). Клод Бернар Лионский университет 1. с. 572.
- ^ Лэнг, Гарри Г. (1995). Глухие в искусстве и науке: биографический словарь . Бонни Мит-Лэнг. Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. ISBN 0-313-29170-5 . OCLC 31374052 .
- ^ Б. Бовье де Фонтенель (1705 г.). «Похвала мистеру Амонтонсу». История Королевской академии наук : 150.
- ^ Амонтон, Г. (1695), Замечания и физические эксперименты по построению новой клепсидры , Париж.
- ^ Амонтон (20 июня 1699 г.) Метод замены силы огня силой лошади и человека для перемещения машин, Mémoires de l Royal Academy of Sciences , в: History of the Royal Academy of Sciences , стр. 112-126.
- ^ Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
- ^ «Двигатель Амонтона» . hotairengines.org .
- ^ «Двигатель Стирлинга» . hotairengines.org .
- ^ «Талорический двигатель Эрикссон» . hotairengines.org .
- ^ Амонтоны (19 декабря 1699 г.) О сопротивлении, вызываемом машинами, как из-за трения частей, из которых они состоят, так и из-за жесткости используемых там веревок, а также способа расчета одного и другого (на сопротивление, вызываемое в машинах как трением частей, из которых они состоят, так и жесткостью используемых в них шнуров, а также способом расчета того и другого), Мемуары Королевской академии наук , в: История Королевской академии наук. Академия наук , с. 206-222.
- ^ Боуден, Ф.П. и Табор, Д. (1950) Трение и смазка твердых тел, стр. 1, 87-89.
- ^ Доусон, Дункан (1 октября 1977 г.). «Люди трибологии: Леонардо да Винчи (1452–1519)» . Журнал смазочных технологий . 99 (4): 382–386. дои : 10.1115/1.3453230 . ISSN 0022-2305 .
- ^ washton.edu , Введение в трибологию — трение
- ^ Попова Е.; Попов, В.Л. (30 июня 2015 г.). «Исследования Кулона и Амонтона и обобщенные законы трения» . Трение . 3 (2): 183–190. дои : 10.1007/s40544-015-0074-6 .
- ^ Оцуки, М.; Мацукава, Х. (2 апреля 2013 г.). «Систематическое нарушение закона трения Амонтона для упругого объекта, локально подчиняющегося закону Амонтона» . Научные отчеты . 3 : 1586. arXiv : 1202.1716 . Бибкод : 2013NatSR...3E1586O . дои : 10.1038/srep01586 . ПМЦ 3613807 . ПМИД 23545778 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Биографическая энциклопедия науки и техники Азимова , Исаак Азимов , Doubleday & Co., Inc., 1972 , ISBN 0-385-17771-2 .
- Кардуэлл, DSL (1971). От Ватта до Клаузиуса: развитие термодинамики в раннеиндустриальную эпоху . Хайнеманн. ISBN 0-435-54150-1 . , стр. 18-19
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Статья о проекте Галилео, на которой частично основана эта биография.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Люди | |
| Другой | |
