Теории прочности в эпоху Возрождения
    Александр Акопов, Валентин Зацаринный Почему большая машина слабее маленькой?
    Полторы тысячи лет прошло со времени исчезновения с лица земли шести из семи чудес света, когда Леонардо да Винчи начал эксперименты по изучению прочности материалов. Несколько тысяч лет зодчие рассчитывали прочность, главным образом, опираясь на интуицию. С опытов Леонардо начался экспериментальный период в развитии строительной механики. Жизнь великого художника, исследователя, инженера из крохотного итальянского городка Винчи, титана эпохи Возрождения, достаточно подробно освещена во многих книгах. Мы остановимся лишь на той стороне его деятельности, которая непосредственно связана с предметом нашего повествования.
    Леонардо был неутомимым экспериментатором. Производя многочисленные опыты, он фиксировал все в своих записных книжках. Всякий раз он начинал с вопроса, который представлял собой как бы программу предстоящего опыта. Например: "Если нить в 1 локоть поддерживает 10 фунтов, то сколько фунтов поддержит нить такой же толщины, но длиной в 100 локтей?"; "Если деревянная опора поддерживает 100 фунтов, сколько поддерживает 10 таких же деревянных опор, тесно связанных вместе?"; "Если 1 балка поддерживает 1000 фунтов, то сколько поддерживают 4 балки, положенные одна над другой?" Ставя, таким образом, задачу, Леонардо часто сразу же решал ее так, как, по его мнению, подсказывал ход рассуждений. После этого он приступал непосредственно к опыту и уже тогда фиксировал полученные данные и общий вывод. Вызывает удивление тщательность, с которой описывались условия и технология производства эксперимента.
    Леонардо испытывал на изгиб балки на двух опорах, консольные балки, колонны. Он пришел к выводу, что "несколько малых опор, соединенных вместе, выдержат больший вес, чем если они будут разделены. Например, 1000 столбиков одной к той же толщины и длины, если ты поставишь каждый из них вертикально, согнутся под нагрузкой какой-нибудь одной единицы веса; если же ты свяжешь их вместе так, чтобы связки заставляли их соприкасаться, то каждый из столбиков сможет выдерживать, не сгибаясь, в 12 раз больший вес, чем раньше".
    Опыты Леонардо с прутьями дали возможность судить о влиянии устойчивости на прочность. "Пусть к вершине прута приложен вес в 1 динар, ты увидишь, что он согнется до земли, но возьми 1000 этих прутьев и туго свяжи их вместе, и укрепи их снизу и сравняй их сверху, и ты увидишь, что в то время как по первому соображению они должны были бы выдерживать около 3,5 фунта, они будут выдерживать более 40". Значительное увеличение прочности в опытах с опорами и прутьями, зафиксированное Леонардо, происходило за счет увеличения жесткости, вместе с которой резко возросла устойчивость. Теория объяснила это через три века.
    Леонардо да Винчи проводил интересные испытания на растяжение металлических проволок, лютневых струн, различных волокон. Он сконструировал оригинальное приспособление для определения сопротивления железной проволоки разрыву. "Укрепив железную проволоку длиной в два локтя на чем-либо так, чтобы она крепко держалась, затем, подвесив к ней корзину, ящик или что-либо подобное, через малое отверстие на дне воронки насыпать туда некоторое количество мелкого песку. ............