Mehanične veje

Mehanika je znanost, ki preučuje gibanje predmetov in je odgovoren za oblikovanje in gradnjo strojev. Z licenco

The Mehanične veje Bolj razvita in znana so statična, dinamika ali kinetična in kinematika. Skupaj sestavljata področje znanosti, povezano z vedenjem predmetov ali teles, ko jih potisnejo sile ali plazovi.

Prav tako mehanika preučuje posledice telesnih entitet v svojem okolju. Znanstvena disciplina izvira iz starodavne Grčije, z zapisi Aristotela in Archimeda.

V zgodnjem modernem obdobju so nekateri priznani znanstveniki, kot sta Isaac Newton in Galileo Galilei, poravnali tisto, kar je trenutno znano kot klasična mehanika.

To je veja klasične fizike, ki se ukvarja z atomi, ki so negibni ali ki se oborijo počasi, pri hitrostih, ki je očitno nižja od hitrosti svetlobe.

Zgodovinsko gledano se je najprej pojavila klasična mehanika, kvantna mehanika.

Klasična mehanika izvira z zakoni gibanja Isaaca Newtona, kvantna mehanika pa je bila odkrita na začetku 20. stoletja.

Pomen mehanike je, da bodisi klasična bodisi kvantna, predstavlja najbolj resnično znanje, ki obstaja o fizični naravi, in je bil še posebej viden kot model za druge znanosti, natančno imenovan, kot so matematika, fizična, kemija in biologija.

Glavne veje mehanike

Mehanika ima veliko uporab v sodobnem svetu. Zaradi njenih raznolikih študijskih področij jo je privedla do diverzificiranja razumevanja različnih tem, ki obkrožajo človeka. 

Statična

Statika v fiziki je veja mehanike, ki so odgovorna za pristojnosti, ki delujejo v nepremičnih predmetih v ravnotežnih pogojih.

Njeni temelji so bili vzpostavljeni več kot 2.200 let nekdanjega grškega matematika Arhimeda in drugih, medtem ko je preučeval ojačevalne značilnosti preprostih strojnih sil, kot sta ročica in osja.

Metode in rezultati statične znanosti so se izkazali za še posebej koristne pri oblikovanju stavb, mostov in jezov, pa tudi žerjavov in drugih podobnih mehanskih naprav.

Vam lahko služi: Rutherford Experiment: Zgodovina, opis in zaključki

Za izračun dimenzij takšnih struktur in strojev morajo arhitekti in inženirji najprej določiti pristojnosti, ki so vključena v svoje medsebojno povezane dele.

Statični pogoji

- Statika zagotavlja analitične in grafične postopke, potrebne za prepoznavanje in opis teh neznanih sil.

- Predvideva, da so telesa, ki se zdravijo.

- Prav tako trdi, da mora biti dodajanje vseh moči, ki delujejo v počivališču.

Ti trije pogoji so med seboj neodvisni in njihov izraz v matematični obliki vključuje ravnotežne enačbe. Obstajajo tri enačbe, tako da lahko izračunate le tri neznane sile.

Če je več kot tri neznane sile, to pomeni, da je v strukturi ali stroju več komponent, ki morajo prenesti uporabljene obremenitve ali da je več omejitev, kot je potrebno, da prepreči premik telesa.

Takšne nepotrebne komponente ali omejitve se imenujejo odvečne (na primer štirinožna tabela ima odvečno nogo) in pravijo, da je metoda sil statično nedoločena.

Dinamično ali kinetično

Dinamika je veja fizikalne znanosti in oddelka mehanike, ki prevladuje nad preučevanjem gibanja materialnih predmetov glede na fizične dejavnike, ki vplivajo nanje: moč, masa, impulz, energijo.

Kinetika je veja klasične mehanike, ki se nanaša na učinek sil in parov na gibanje teles, ki imajo maso.

Avtorji, ki uporabljajo izraz "kinetika", dinamiko uporabljajo za klasično mehaniko mobilnih teles. To je v nasprotju s statiko, ki se nanaša na počivališča v ravnotežnih pogojih.

Vam lahko služi: odvisne in neodvisne spremenljivke: koncept in primeri

Opis gibanja glede na položaj, hitrost in pospeševanje je vključen v dinamiko ali kinetiko, razen vpliva sil, vrstnikov in množic.

Avtorji, ki ne uporabljajo kinetičnega izraza, razdelijo klasično mehaniko v kinematiki in dinamiki, vključno s statično.

Kinematika

Kinematika je veja fizike in razdelitev klasične mehanike, povezane z geometrijsko možnim gibanjem telesa ali sistema teles, ne da bi upoštevali vpletene sile, torej vzroki in učinki gibanja.

Cilj kinematografije je navesti opis prostorskega položaja teles ali sistemov materialnih delcev, hitrost, s katero se delci premikajo, in hitrost, na katero se spreminja njihova hitrost (pospeševanje).

Kadar vzročne sile ne upoštevajo, so opisi gibanja mogoči le za delce, ki imajo omejeno gibanje, to je, da se premikajo po določenih usmeritvah. V gibanju brez omejitev ali proste sile določajo obliko ceste.

Za delček, ki se premika po ravni poti, bi seznam ustreznih položajev in časov predstavljal ustrezno shemo za opis gibanja tega delca.

Nenehni opis bi zahtevala matematično formulo, ki je izrazila položaj glede na čas.

Ko se delček premakne na ukrivljeni poti, postane opis njegovega položaja bolj zapleten in zahteva dve ali tri dimenzije.

V takih primerih neprekinjeni opisi v obliki ene same matematične grafike ali formule niso izvedljivi.

Primer kinematike

Položaj delca, ki se na primer premika na krogu, lahko opišemo z vrtečim se polmerom kroga, kot je žarek kolesa s pritrjenim koncem na sredini kroga, drugi konec pa pritrjen na delček.

Lahko vam služi: pomen mikroskopa v medicini, zdravju in splošni znanosti

Polmer vrtenja je znan kot položaj vektorja za delček in, če je kot med tem in fiksnim polmerom znan kot časovna funkcija, lahko izračunamo velikost hitrosti in pospeševanja delca.

Vendar imata hitrost in pospešek smer in velikost. Hitrost je vedno tangentna za pot, medtem ko ima pospešek dve komponenti, ena tangenta do poti, druga pa pravokotna na tangento.

Nenehna medijska mehanika

Ta veja mehanike preučuje vedenje neprekinjenih materialov, kot so trdne snovi in ​​tekočine. Ključno je bilo razumeti vedenje materialov na makro ravni (na primer gibanje planetov).

Statistična mehanika

Za teorijo verjetnosti je odgovorna, da na makroskopski ravni sklepa o gibanju določenega predmeta. S poznavanjem interakcije elementov je ugotovljeno, kako bo gibanje predmeta ali njegovo evolucijo v času.

Relativistična mehanika

Disciplina, ki se rodi po teoriji relativnosti, se ukvarja z gibanjem zvezd, planetov ali nebesnih teles, ki se premikajo s hitrostjo, večjo od svetlobe.

Kvantna mehanika

Temelji na teoriji kvantnega polja in je v nasprotju z relativistično. Nastalo se je, ker zakoni, ki jih je predlagal Newton.

Mnogih teh elementov ni mogoče videti, zato kvantna mehanika do zdaj ostaja verjetnosti.

Kvantno-relativistična mehanika

To je disciplina, ki zlije mikro in makro, da razume in določi dejavnike, povezane s prostorom in časom, v katerih na primer delujejo delci, v trku velikega hadrona. Njegov videz je razmeroma nedaven.

Reference

1. Kinetika. Okreval od Britannice.com.
2. Statika. Okreval od Britannice.com.