Gałęzie mechaników

Mechanika to nauka, która bada ruch przedmiotów i jest odpowiedzialna za projektowanie i budowanie maszyn. Z licencją

Gałęzie mechaników Bardziej rozwinięte i znane są statyczne, dynamiki lub kinetyczne i kinematyczne. Razem tworzą obszar nauki związany z zachowaniem przedmiotów lub ciał, gdy są popychane przez moce lub osuwiska.

Podobnie mechanika bada konsekwencje podmiotów ciała w jego środowisku. Dyscyplina naukowa ma swoje początki w starożytnej Grecji, z pismami Arystotelesa i Archimedes.

We wczesnym okresie nowoczesnym niektórzy znani naukowcy, tacy jak Izaak Newton i Galileo Galilei, ustalili tak zwaną mechanikę klasyczną.

Jest to gałąź klasycznej fizyki, która zajmuje się atomami, które są nieruchome lub wytrącają się powoli, przy prędkościach najwyraźniej niższych niż prędkość światła.

Historycznie pojawiła się klasyczna mechanika, podczas gdy mechanika kwantowa jest stosunkowo najnowszą nauką.

Mechanika klasyczna pochodzi z praw ruchu Izaaka Newtona, podczas gdy mechanika kwantowa odkryto na początku XX wieku.

Znaczenie mechaniki polega na tym, że albo klasyczne lub kwantowe stanowi najbardziej prawdziwą wiedzę, która istnieje na temat natury fizycznej i była szczególnie postrzegana jako model innych nauk, takich jak matematyka, fizyczna, chemia i biologia.

Główne gałęzie mechaniki

Mechanika ma wiele zastosowań we współczesnym świecie. Jej różnorodność obszarów badawczych doprowadziła ją do dywersyfikacji w celu zrozumienia różnych tematów dotyczących człowieka. 

Statyczny

STAtyczny w fizyce jest gałęzią mechaników odpowiedzialnych za uprawnienia działające w nieruchomych obiektach w warunkach równowagi.

Jego fundamenty zostały ustanowione więcej niż 2.200 lat byłego greckiego matematyka Archimedes i innych, jednocześnie badając cechy wzmocnienia prostych sił maszynowych, takich jak dźwignia i oś.

Metody i wyniki nauki statycznej okazały się szczególnie przydatne w projektowaniu budynków, mostów i zapór, a także dźwigów i innych podobnych urządzeń mechanicznych.

Może ci służyć: Rutherford Experiment: History, Opis i Wnioski

Aby obliczyć wymiary takich konstrukcji i maszyn, architekci i inżynierowie muszą najpierw określić moce zaangażowane w ich połączone części.

Warunki statyczne

- Statyczny zapewnia procedury analityczne i graficzne niezbędne do zidentyfikowania i opisania tych nieznanych sił.

- Przypuszcza, że ​​leczone ciała są doskonale sztywne.

- Utrzymuje również, że dodanie wszystkich uprawnień, które działają w jednostce spoczynkowej.

Te trzy warunki są ze sobą niezależne, a ich ekspresja w postaci matematycznej obejmuje równania równowagi. Istnieją trzy równania, więc możesz obliczyć tylko trzy nieznane siły.

Jeśli istnieją więcej niż trzy nieznane siły, oznacza to, że w strukturze lub maszynie jest więcej komponentów, które są wymagane do wytrzymania przyłożonych obciążeń lub że jest więcej ograniczeń niż są potrzebne, aby zapobiec poruszaniu się ciała.

Takie niepotrzebne elementy lub ograniczenia nazywane są zbędną (na przykład czteroprzewodnikowy stół ma nadmiarową nogę) i mówi się, że metoda sił jest nieokreślona statycznie nieokreślona.

Dynamiczny lub kinetyczny

Dynamika jest gałęzią nauk fizycznych i podziałem mechaniki, która dominuje w badaniu ruchu obiektów materialnych w odniesieniu do czynników fizycznych, które na nie wpływają: siła, masa, impuls, energia.

Kinetyka to gałąź klasycznej mechaniki, która odnosi się do wpływu sił i par na ruch ciał o masie.

Autorzy, którzy używają terminu „kinetyka”, stosują dynamikę do klasycznej mechaniki ciał mobilnych. Kontrastuje to ze statycznym, które odnosi się do ciał spoczynkowych, w warunkach równowagi.

Może ci służyć: zmienne zależne i niezależne: koncepcja i przykłady

Opis ruchu pod względem pozycji, prędkości i przyspieszenia jest zawarty w dynamice lub kinetyce, oprócz wpływu sił, rówieśników i mas.

Autorzy, którzy nie używają kinetycznego terminu, dzielą klasyczną mechanikę w kinematyce i dynamice, w tym statyczny jako szczególny przypadek dynamiki, w którym dodanie sił i suma par są równe zero.

Kinematyka

Kinematyka jest gałęzią fizyki i podziałem klasycznej mechaniki związanej z geometrycznie możliwym ruchem ciała lub układu ciał bez uwzględnienia zaangażowanych sił, czyli przyczyn i skutków ruchów.

Cinematics ma na celu przedstawienie opisu przestrzennego położenia ciał lub układów cząstek materiałowych, prędkości, z jaką poruszają się cząsteczki, oraz prędkość, na którą zmienia się ich prędkość (przyspieszenie).

Gdy siły przyczynowe nie są brane pod uwagę, opisy ruchu są możliwe tylko dla cząstek o ograniczonym ruchu, to znaczy poruszają się w niektórych trajektoriach. W ruchu bez ograniczeń lub wolnych sił określa kształt drogi.

W przypadku cząstki, która porusza się prostą ścieżką, lista odpowiednich pozycji i czasów stanowiłby odpowiedni schemat opisujący ruch tej cząstki.

Ciągły opis wymagałby wzoru matematycznego, który wyrażał pozycję w kategoriach czasu.

Gdy cząstka porusza się na zakrzywionej trajektorii, opis jej pozycji staje się bardziej skomplikowana i wymaga dwóch lub trzech wymiarów.

W takich przypadkach ciągłe opisy w postaci pojedynczej matematycznej grafiki lub wzoru nie są możliwe.

Przykład kinematyki

Na przykład położenie cząstki poruszającej się po okręgu można opisać przez obrotowy promień koła, taki jak promień koła ze stałym końcem w środku koła, a drugi koniec przymocowany do cząstki.

Może ci służyć: znaczenie mikroskopu w medycynie, zdrowia i naukach ogólnych

Promień obrotu jest znany jako wektor położenia cząstki, a jeśli kąt między tym a ustalonym promieniem jest znany jako funkcja czasowa, można obliczyć wielkość prędkości i przyspieszenie cząstki.

Jednak prędkość i przyspieszenie mają kierunek i wielkość. Prędkość jest zawsze styczna do trajektorii, podczas gdy przyspieszenie ma dwa elementy, jedną styczną do trajektorii, a druga prostopadła do stycznej.

Ciągła mechanika mediów

Ta gałąź mechaniki bada zachowanie materiałów ciągłych, takich jak stałe i płyny. Zasadnicze było zrozumienie zachowania materiałów na poziomie makro (na przykład ruch planet)).

Mechanika statystyczna

Jest odpowiedzialny za teorię prawdopodobieństwa wnioskowania o ruch określonego obiektu, na poziomie makroskopowym. Dzięki znajomości interakcji elementów ustalono, jak będzie ruch obiektu lub jego ewolucja w czasie.

Mechanika relatywistyczna

Dyscyplina rodząca się po teorii względności, dotyczy ruchu gwiazd, planet lub ciał niebieskich, które poruszają się z prędkością większą niż światło.

Mechanika kwantowa

Opiera się na teorii pola kwantowego i kontrastuje z relatywistycznym, ponieważ jego dziedziną jest mikroskopijne, a nawet mniejsze cząstki, takie jak cząstki subatomowe. Powstało, ponieważ prawa zaproponowane przez Newtona nie mogły mieć zastosowania do tak małych przedmiotów, ponieważ ich zachowanie jest inne.

Wiele z tych elementów nie można zobaczyć, więc mechanika kwantowa, jak dotąd, pozostaje probabilistyczna.

Mechanika kwantowo-relatywizyjna

Jest to dyscyplina, która łączy mikro i makro do zrozumienia i określenia czynników związanych z przestrzenią i czasem, w którym działają cząstki, na przykład w wielkim zderzeniu hadronowym. Jego wygląd jest stosunkowo niedawny.

Bibliografia

1. Kinetyka. Odzyskane z Britannica.com.
2. Statyka. Odzyskane z Britannica.com.