В середине XV века в Европе начинается быстрый рост городов, отделение ремесленного( промышленного) производства от натурального хозяйства. Этот период является началом широкого протестантского движения против духовной диктатуры католической церкви.
В этой обстановке рождалось новое естествознание. Ф. Энгельс так охарактеризовал начавшийся со второй половины XV века период в истории науки: «Это был величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености…». И среди этих титанов эпохи Возрождения Ф. Энгельс одним из первых называет Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.), «которому обязаны важнейшими открытиями самые разнообразные области физики».
«Опыт - отец всякой достоверности. Мудрость- дочь опыта», - утверждал этот великий учёный.
Леонардо да Винчи родился 15 апреля 1452 года в небольшом городке Винчи, недалеко от Флоренции. В 1516 году Леонардо да Винчи уезжает во Флоренцию по приглашению французского короля и там проводит свои последние годы.
«Механика - рай математических наук»,- говорил Леонардо, много времени и энергии отдавая ее изучению. Работы Леонардо в области механики могу быть сгруппированы по следующим разделам: законы падения тел; законы движения тела, брошенного под углом к горизонту ;закон движения тела по наклонной плоскости; влияние трения на движение тел; теория простейших машин (рычаг, наклонная плоскость, блок); вопросы сложения сил; определение центра силы тяжести; вопросы, связанные с сопротивлением материалов. Перечень этих вопросов делается еще более значительным, если учесть, что многие из них разбирались вообще впервые. Остальные же, если и рассматривались до него, то базировались в основном на умозаключениях Аристотеля, весьма далёких в большинстве случаев от истинного положения вещей. По Аристотелю, например, тело, брошенное под углом к горизонту, должно лететь по прямой, а в конце подъёма, описав дугу окружности, падать вертикально вниз. Леонардо да Винчи рассеял это заблуждение и нашёл, что траекторией движения в этом случае будет парабола.
Он высказывал много ценных мыслей, касающихся сохранения движения, подходя вплотную к закону инерции. «Импульс» (impeto) есть отпечаток движения, который движущее переносит на движимое. Импульс- сила, запечатлённая движущим, в движимом. Каждый отпечаток тяготеет к постоянству или желает постоянство…».
Леонардо знал и использовал в своих работах метод разложения сил. Для движения тел по наклонной плоскости он ввёл понятие о силе трения, связав её в силой давления тела на плоскость и правильно указав направление этих сил.
Ещё до Леонардо да Винчи учёные занимались теорией рычага и блока. Однако выигрыш в силе происходит за счёт потери во времени. Леонардо критиковал тех, кто стремился создать вечный двигатель: «О, искатели вечного движения, сколько пустых проектов создали вы в подобных поисках! Прочь идите с алхимиками – искатели золота». «Невозможно, чтобы груз, который опускается, мог поднять в течении какого ни было времени другой, ему равный, на ту же высоту, с которой они ушёл»
Очень характерно для механики Леонардо до Винчи стремление вникнуть в сущность колебательного движения. Он приблизился к современной трактовке частоты системы с частотой извне. «Удар в колокол получает отклик и приводит в движение другой подобный колокол, и тронутая струна лютни находит ответ и приводит в слабое движение другую подобную струну той же высоты на другой лютне».
Леонардо да Винчи впервые и много занимался вопросами полёта. Первые исследования, рисунки и чертежи, посвященные летательным аппаратам, относятся примерно к 1487 году ( первый Миланский период ). В первом летательном аппарате применялись металлические части; человек располагался горизонтально, приводя механизм в движение руками и ногами.
В дальнейшем Леонардо заменил металл деревом и тростником, верёвки - жёсткими передачами, а человека расположил вертикально. Он стремился освободить руки человека : «Человек в своём летательном аппарате должен сохранять полную свободу движения от пояса и выше… У человека запас силы в ногах больше, чем нужно по его весу». Однако отсутствие уверенности в том, что этой силы достаточно для успешного полёта в любых условиях, привело его к мысли об использование пружины как двигателя и о планере, с которым можно осуществить если не полный полёт, то хотя бы парение в воздухе. Он построил модель планера и готовил его к испытание. Стремление обезопасить человека в процессе этих испытаний по будила парашюта
Трудно перечислить все инженерные проблемы, над которыми работал пытливый ум Леонарда. Любуясь сегодня великолепными картинами Леонарда да Винчи, рассматривая его остроумные проекты различных сооружений, перечитывая глубокие мысли ученого, благодарное человечество воздает и будет воздавать дань этому гиганту из гигантов эпохи Возрождения.