MELYEK A MECHANIKA ÁGAI? - TUDOMÁNY - 2026

A mechanika legfejlettebb és legismertebb ágazatai a statika, a dinamika vagy a kinetika és a kinematika. Együtt a tudomány területét alkotják, amely a testi lények viselkedéséhez kapcsolódik abban a pillanatban, amikor hatalmak vagy földcsuszamlások rákényszerítik őket.

Hasonlóképpen, a mechanika megvizsgálja a testi egységek következményeit a környezetükben. A tudományos tudományág az ókori Görögországból származik, Arisztotelész és Archimédész írásaival.

A korai modern időszakban olyan neves tudósok, mint Isaac Newton és Galileo Galilei megalapították az úgynevezett klasszikus mechanikát.

A klasszikus fizika egy ága, amely mozdulatlan atomokkal foglalkozik, vagy lassan kicsapódik, a fénysebességnél nyilvánvalóan kisebb sebességgel.

A történelmileg a klasszikus mechanika volt az első, míg a kvantummechanika viszonylag új találmány.

A klasszikus mechanika Isaac Newton mozgási törvényeiből származik, míg a kvantummechanikát a 20. század elején fedezték fel.

A mechanika fontossága abban rejlik, hogy legyen szó akár klasszikusról, akár kvantumról, ez a legbiztosabb tudás, amely létezik a fizikai természettel kapcsolatban, és különösen modellnek tekintették más úgynevezett pontos tudományok számára, mint például a matematika, a fizika, a kémia és a biológia.

A mechanika főbb ágai

A mechanikának számos felhasználása van a modern világban. Tanulmányi területeinek sokfélesége vezetett a diverzifikációhoz, hogy magában foglalja a más tudományágak alapjául szolgáló különböző témák megértését. Itt vannak a mechanika fő ágai.

Statikus

A statika a fizikában a mechanika ága, amely foglalkozik azokkal az erővel, amelyek mozgás nélküli testi egységekben egyensúlyi körülmények között működnek.

Alapjait több mint 2200 évvel ezelőtt az ókori görög matematikus, Archimedes és mások hozták létre, miközben az egyszerű gépek, például a kar és a tengely erőerősítő tulajdonságait vizsgálták.

A statika tudományának módszerei és eredményei különösen hasznosnak bizonyultak épületek, hidak és gátak, valamint daruk és más hasonló mechanikus eszközök tervezésekor.

Az ilyen szerkezetek és gépek méreteinek kiszámításához az építészeknek és a mérnököknek először meg kell határozniuk az összekapcsolt alkatrészek teljesítményét.

• Statikus feltételek

1. A Statika biztosítja az ismeretlen erők azonosításához és leírásához szükséges analitikai és grafikus eljárásokat.
2. A statika feltételezi, hogy az általa kezelt testek tökéletesen merevek.
3. Azt is állítja, hogy a nyugalomban lévő entitáson működő összes erő hozzáadásának nullának kell lennie, és nem szabad hajlamosak arra, hogy az erők bármely test tengelye körül forogjanak.

Ez a három feltétel független egymástól, és matematikai formában történő kifejezésük magában foglalja az egyensúly egyenleteit. Három egyenlet létezik, tehát csak három ismeretlen erő kiszámítható.

Ha háromnál több ismeretlen erő van, ez azt jelenti, hogy a szerkezetben vagy a gépen több olyan alkatrész van, amelyre szükség van az alkalmazott terhelések támogatásához, vagy hogy több korlátozás van, mint amennyire szükség van a test mozgásának megakadályozására.

Az ilyen felesleges alkatrészeket vagy korlátokat redundánsnak nevezik (pl. Egy négy lábú asztalnak van egy redundáns lába), és az erők módszerét statikusan meghatározatlannak tekintik.

Dinamikus vagy kinetikus

A dinamika a fizika tudományának ága és a mechanika egy alcsoportja, amely az anyagi tárgyak mozgását vizsgálja az őket befolyásoló fizikai tényezőkkel szemben: erő, tömeg, impulzus, energia.

A kinetika a klasszikus mechanika ága, amely az erők és a pároknak a tömegű testek mozgására gyakorolt ​​hatására utal.

A "kinetika" kifejezést használó szerzők dinamikát alkalmaznak a klasszikus mozgó testmechanikára. Ez ellentétben áll a statikus helyzettel, amely az egyensúlyi körülmények között nyugalomban lévő testekre utal.

A dinamikába vagy a kinetikába beletartozik a mozgás leírása a helyzet, a sebesség és a gyorsulás szempontjából, kivéve az erők, a nyomatékok és a tömegek befolyását.

Azok a szerzők, akik nem használják a kinetika kifejezést, a klasszikus mechanikát kinematikába és dinamikába osztják, beleértve a statikát is, mint a dinamika speciális esetét, amelyben az erők összeadása és a párok összege nulla.

10 példa a kinetikus energiára a mindennapi életben.

mozgástan

A kinematika a fizika egyik ága és a klasszikus mechanika alcsoportja, amely egy test vagy testrendszer geometriai lehetséges mozgásával kapcsolatos, anélkül, hogy figyelembe vennénk az érintett erőket, azaz a mozgások okait és következményeit.

A kinematika célja, hogy leírja a testek vagy az anyagi részecskék rendszereinek térbeli helyzetét, a részecskék mozgásának sebességét (sebességet) és a sebességük megváltozásának sebességét (gyorsulás).

Ha nem veszik figyelembe az okozati erőket, akkor a mozgás leírása csak azon részecskékre lehetséges, amelyek korlátozott mozgásúak, azaz mozognak bizonyos pályákon. Korlátlan vagy szabad mozgás közben az erők határozzák meg az út alakját.

Egy egyenes út mentén mozgó részecske esetén a megfelelő helyek és időpontok listája lenne megfelelő séma a részecske mozgásának leírására.

A folyamatos leírás matematikai képletet igényel, amely kifejezi a helyzetet időben.

Amikor egy részecske görbe úton halad, helyzetének leírása bonyolultabbá válik, és két vagy három dimenziót igényel.

Ilyen esetekben nem lehetséges a folyamatos leírás egyetlen grafikon vagy matematikai képlet formájában.

• Kinematika példa

Egy körön mozgó részecske helyzetét például egy kör forgó sugárjával lehet leírni, mint például egy kerék küllőjét, amelynek egyik vége a kör közepén van rögzítve, a másik vége pedig a részecskéhez van rögzítve.

A forgási sugarat a részecske helyzetvektorának nevezzük, és ha a közönség és a rögzített sugara közötti szöget idő függvényében ismertetjük, akkor kiszámolható a részecske sebességének és gyorsulásának nagysága.

A sebességnek és a gyorsulásnak azonban iránya és nagysága van. A sebesség mindig érintõ az úthoz, míg a gyorsulásnak két összetevõje van: az egyik érintõ a pályához, a másik merõleges az érintõvel.

Irodalom

1. Beer, FP és Johnston Jr, ER (1992). Az anyagok statikája és mechanikája. McGraw-Hill, Inc.
2. Dugas, Rene. A klasszikus mechanika története. New York, NY: Dover Publications Inc., 1988, 19. oldal.
3. David L. Goodstein. (2015). Mechanika. 2017. augusztus 04., az Encyclopædia Britannica, inc. Webhely: britannica.com.
4. Az Encyclopædia Britannica szerkesztői. (2013). Kinematikája. 2017. augusztus 04., az Encyclopædia Britannica, inc. Webhely: britannica.com.
5. Az Encyclopædia Britannica szerkesztői. (2016). Kinetika. 2017. augusztus 04., az Encyclopædia Britannica, inc. Webhely: britannica.com.
6. Az Encyclopædia Britannica szerkesztői. (2014). Statika. 2017. augusztus 04., az Encyclopædia Britannica, inc. Webhely: britannica.com.
7. Rana, NC, és Joag, PS Classical Mechanics. West Petal Nagar, Újdelhi. Tata McGraw-Hill, 1991, 6. oldal.