William John Macquorn Rankine

William John Macquorn Rankine

William John Macquorn Rankine [ˈræŋkɪn] (født 5. juli 1820 i Edinburgh , † 24. desember 1872 i Glasgow ) var en skotsk fysiker og ingeniør .

liv og arbeid

Rankine var sønn av en bankdatter i Glasgow og en sivilingeniør og profesjonell soldat. Han gikk bare sporadisk på skolen, da han var syk i ungdommen, og for det meste var hjemmeundervisning, med interesse for matematikk som ble tydelig. Etter å ha lest Isaac Newtons hovedverk Principia i en alder av 14 år begynte han å interessere seg for fysikk. Fra 1836 til 1838 studerte han naturvitenskap ved University of Edinburgh , hvor han vant gullmedaljer to ganger, en gang for et essay om bølgeteorien om lys. I 1838 forlot han universitetet uten grad og ble assistent for sivilingeniør John Benjamin MacNeill (jernbanelinjer, havnekonstruksjon, kanalbygging), etter at han allerede hadde jobbet som student med bygging av jernbanelinjer, som faren hans ledet. Samtidig begynte han å publisere verk som ble publisert for eksempel av Institution of Civil Engineers. I 1855 mottok han Regius Chair for Civil Engineering and Mechanics i Glasgow. I 1857 grunnla han Institution of Civil Engineers of Scotland (og trakk seg derfor fra London Civil Engineers Association) og ble den første presidenten (til 1870). Rankines "manualer" om anvendt mekanikk og anleggsteknikk var en milepæl i ingeniørlitteraturen på 1800-tallet.

Rankine er en av grunnleggerne av termodynamikk og har gitt viktige bidrag til teorien om dampmotoren . Han bygde på arbeidet til Émile Clapeyron og Sadi Carnot . Han introduserte også navnet energi for den grunnleggende fysiske størrelsen som tidligere var kjent som "levende kraft" og forstod overgangen til varme som overgangen av kinetisk energi til en form for potensiell energi (materie besto av hans da vanlige mekaniske oppfatning av naturen små ryggvirvler). Hans ideer om sykliske prosesser lignet på Rudolf Clausius ( Clausius-Rankine-syklusen ) og hans termodynamiske arbeid ble tatt opp av James Clerk Maxwell .

Rankine utviklet også metoder for å beregne fordelingen av krefter ( statikk ) i rammestrukturer, studerte veggenes stabilitet i konstruksjonen, utformingen og hydrodynamikken til skip, og skrev om utmattelse av metaller , f.eks. B. på aksler av lokomotiver.

Det er en jordtrykksberegning i henhold til Rankine i jordmekanikk . I følge Rankines teori om jordtrykk (“Rankines spesielle tilfelle”) beregnes forløpet for jordtrykket på veggene ved hjelp av det aktive og passive jordtrykket, med veggfriksjonsvinklene som null, noe som representerer en beregningsforenkling.

I 1849 ble Rankine medlem av Royal Society of Edinburgh , og i 1853 medlem av Royal Society i London. Han var medlem av Royal Swedish Academy of Sciences og American Academy of Arts and Sciences (1866). I 1857 mottok han en æresdoktorgrad fra Trinity College , Dublin.

I 1859 foreslo han en temperaturskala. Den Rankine er en temperatur målestokk som, i likhet med den Kelvin skala, har sin null-verdi ved absolutte temperatur null, men i motsetning til dette den bruker skalaen avstand fra Fahrenheit . Avstanden til en grad Rankine ( enhetssymbol : ° Ra eller, i begrenset grad , ° R) er den samme som forskjellen på en grad Fahrenheit , men det absolutte nullpunktet er 0 grader Rankine eller −459,67 grader Fahrenheit. Rankine er ikke en SI-enhet . Den Rankine ble hovedsakelig brukt i engelskspråklige land.

Rankine var også en begavet musiker (cello, piano, vokal) som også ga ut noter for å ledsage en pianosang om jernbaner The Iron Horse . Han skrev også humoristiske dikt som The Three Foot Rule Against the Metric System, som ble samlet og publisert etter hans død i 1874.

Den Rankine månen krateret er oppkalt etter ham.

De viktigste verkene

  • Manual of Applied Mechanics (1858)
  • Manual of the Steam Engine and Other Prime Movers (1859)
  • Manual of civil engineering (1862)
  • Maskiner og fresearbeid (1869)
  • Mekanisk lærebok (1873)
  • On the Thermodynamic Theory of Waves of Finite Longitudinal Disturbance , 1870, Philosophical Transactions, London / Edinburgh, Vol. 160, s. 270-288
  • Samlede verk
  • På stabiliteten til løs jord , Phil.Trans.Roy.Soc. Vol. 147, 1857, s. 9-27 (jordtrykksteori)

litteratur

weblenker

Se også

Individuelle bevis

  1. ^ Karl-Eugen Kurrer: Rankines "Manuals" eller: harmonien mellom teori og praksis . I: Historie om konstruksjonsteknikk. På jakt etter balanse . 2., sterkt utvidet utgave. Ernst & Sohn, Berlin 2016, ISBN 978-3-433-03134-6 , pp. 183-187 .
  2. ^ Karl-Eugen Kurrer: Rankines genistrek . I: Historie om konstruksjonsteknikk. På jakt etter balanse . 2., sterkt utvidet utgave. Ernst & Sohn, Berlin 2016, ISBN 978-3-433-03134-6 , pp. 320 f .
personlig informasjon
ETTERNAVN Rankine, William John Macquorn
KORT BESKRIVELSE Skottisk-britisk fysiker og ingeniør
FØDSELSDATO 5. juli 1820
FØDSELSSTED Edinburgh
DØDSDATO 24. desember 1872
Dødssted Glasgow