Какие ветви механики?

разделы механики более развитыми и известными являются статика, динамика или кинетика и кинематика. Вместе они составляют область науки, связанную с поведением телесных существ в момент, когда их толкают силы или оползни..

Аналогично, механика изучает последствия телесных сущностей в их среде. Научная дисциплина берет свое начало в древней Греции с трудами Аристотеля и Архимеда.

В начале современного периода некоторые известные ученые, такие как Исаак Ньютон и Галилео Галилей, решили то, что сейчас известно как классическая механика..

Это отрасль классической физики, которая имеет дело с атомами, которые неподвижны или падают медленно, со скоростями, которые явно ниже скорости света.

Исторически классическая механика появилась первой, а квантовая механика - относительно недавнее изобретение..

Классическая механика зародилась по законам движения Исаака Ньютона, тогда как квантовая механика была открыта в начале 20-го века..

Важность механики состоит в том, что, будь то классическая или квантовая, это истинное знание, которое существует о физической природе и особенно рассматривается в качестве модели для других так называемых точных наук, таких как математика, физика, химия и биология..

Основные разделы механики

Механика имеет много применений в современном мире. Разнообразие областей обучения привело его к разнообразию, чтобы включить понимание различных тем, лежащих в основе других дисциплин. Ниже приведены основные разделы механики.

статический

Статика в физике - это раздел механики, отвечающий за силы, действующие в неподвижных материальных объектах в условиях равновесия..

Его основы были созданы более 2200 лет назад древнегреческим математиком Архимедом и другими при изучении характеристик усиления простых механических сил, таких как рычаг и вал.

Методы и результаты науки о статике оказались особенно полезными при проектировании зданий, мостов и плотин, а также кранов и других подобных механических устройств..

Чтобы рассчитать размеры таких конструкций и машин, архитекторы и инженеры должны сначала определить мощности, которые вмешиваются в их взаимосвязанные части.

• Статические условия

1. Статика обеспечивает необходимые аналитические и графические процедуры для идентификации и описания этих неизвестных сил.
2. Статика предполагает, что тела, с которыми она имеет дело, совершенно твердые.
3. Он также утверждает, что сложение всех сил, действующих в сущности в состоянии покоя, должно быть равно нулю и что у сил не должно быть тенденции вращать тело вокруг любой оси..

Эти три условия не зависят друг от друга, и их выражение в математической форме включает уравнения равновесия. Существует три уравнения, поэтому можно рассчитать только три неизвестные силы.

Если существует более трех неизвестных сил, это означает, что в конструкции или машине имеется больше компонентов, которые необходимы для поддержки приложенных нагрузок или что существует больше ограничений, чем необходимо для предотвращения перемещения тела..

Такие ненужные компоненты или ограничения называются избыточными (например, стол с четырьмя ножками имеет избыточную ножку), и говорят, что метод силы статически неопределим.

Динамика или кинетика

Динамика является отраслью физической науки и подразделением механики, которая доминирует в изучении движения материальных объектов по отношению к физическим факторам, которые на них влияют: сила, масса, импульс, энергия.

Кинетика - это раздел классической механики, который относится к воздействию сил и пар на движение тел, имеющих массу.

Авторы, использующие термин «кинетика», применяют динамику к классической механике движущихся тел. Это контрастирует со статическим, что относится к телам в состоянии покоя, в условиях равновесия.

Они включают в динамике или кинетике описание движения в терминах положения, скорости и ускорения, кроме влияния сил, пар и масс.

Авторы, которые не используют термин кинетика, делят классическую механику на кинематику и динамику, включая статику как частный случай динамики, в которой сложение сил и сумма пар равны нулю..

Возможно, вас заинтересуют 10 примеров кинетической энергии в повседневной жизни.

кинематика

Кинематика - это раздел физики и подразделение классической механики, связанное с геометрически возможным движением тела или системы тел без учета задействованных сил, то есть причин и следствий движений..

Цель кинематики - дать описание пространственного положения тел или систем материальных частиц, скорости, с которой частицы движутся (скорость), и скорости, с которой их скорость изменяется (ускорение)..

Когда причинные силы не принимаются во внимание, описания движения возможны только для частиц, которые имеют ограниченное движение, то есть движутся по определенным траекториям. В движении без ограничений или свободном, силы определяют путь пути.

Для частицы, которая движется по прямому пути, список соответствующих позиций и времен составит адекватную схему для описания движения частицы.

Непрерывное описание потребовало бы математической формулы, которая выражала бы позицию с точки зрения времени.

Когда частица движется по искривленной траектории, описание ее положения становится более сложным и требует двух или трех измерений.

В таких случаях непрерывные описания в виде одного графика или математической формулы неосуществимы.

• Пример кинематики

Например, положение частицы, которая движется по кругу, можно описать радиусом вращения круга, подобно лучу колеса с фиксированным концом в центре круга, а другой конец прикреплен к частице..

Радиус вращения известен как вектор положения частицы, и, если угол между ним и фиксированным радиусом известен как функция времени, можно рассчитать величину скорости и ускорения частицы..

Тем не менее, скорость и ускорение имеют направление и величину. Скорость всегда касается траектории, в то время как ускорение имеет две составляющие: одна касается траектории, а другая - перпендикулярно касательной..

ссылки

1. Пиво, Ф.П. & Johnston Jr, E.R. (1992). Статика и механика материалов. McGraw-Hill, Inc.
2. Дугас, Рене. История классической механики. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc, 1988, стр. 19.
3. Дэвид Л. Гудштейн. (2015). Механика. 04 августа 2017 года, от Encyclopædia Britannica, inc. Веб-сайт: britannica.com.
4. Редакция Британской энциклопедии. (2013). Кинематика. 04 августа 2017 года, от Encyclopædia Britannica, inc. Веб-сайт: britannica.com.
5. Редакция Британской энциклопедии. (2016). Кинетика. 04 августа 2017 года, от Encyclopædia Britannica, inc. Веб-сайт: britannica.com.
6. Редакция Британской энциклопедии. (2014). Статика. 04 августа 2017 года, от Encyclopædia Britannica, inc. Веб-сайт: britannica.com.
7. Rana, N.C., и Joag, P.S. Классическая механика Западный Лепесток Нагар, Нью-Дели. Тата МакГроу-Хилл, 1991, стр. 6.