Vetvy mechaniky

Mechanika je veda, ktorá študuje pohyb objektov a je zodpovedná za navrhovanie a stavebné stroje. S licenciou

Ten Vetvy mechaniky Rozvinutejšie a známe sú statické, dynamiky alebo kinetické a kinematika. Spoločne tvoria oblasť vedy týkajúce sa správania predmetov alebo orgánov, keď sú tlačené právomocami alebo zosuvmi pôdy.

Podobne mechanika študuje dôsledky telových entít vo svojom prostredí. Vedecká disciplína má svoj pôvod v starovekom Grécku so spismi Aristoteles a Archimedes.

Počas skorého moderného obdobia niektorí renomovaní vedci, ako napríklad Isaac Newton a Galileo Galilei, usadili to, čo sa v súčasnosti nazýva klasická mechanika.

Je to vetva klasickej fyziky, ktorá sa zaoberá atómami, ktoré sú nehybné alebo ktoré sa pomaly zrážajú, pri rýchlostiach zjavne nižšie ako rýchlosť svetla.

Historicky sa najskôr objavila klasická mechanika, zatiaľ čo kvantová mechanika je relatívne nedávna veda.

Klasická mechanika vznikla so zákonmi pohybu Izáka Newtona, zatiaľ čo kvantová mechanika bola objavená na začiatku 20. storočia.

Dôležitosť mechaniky spočíva v tom, že buď klasické alebo kvantové, predstavuje najkrajšie vedomosti, ktoré existujú o fyzickej povahe, a bol považovaný najmä ako vzor pre iné vedy, ktorý sa nazýva, ako napríklad matematika, fyzika, chémia a biológia.

Hlavné vetvy mechaniky

Mechanika má v modernom svete veľa použití. Jej rozmanitosť študijných oblastí ju viedla k diverzifikácii, aby pokryla pochopenie rôznych tém obklopujúcich ľudskú bytosť. 

Statický

Statický, vo fyzike, je odvetvie mechaniky, ktoré sú zodpovedné za sily, ktoré pracujú v imobilných objektoch v rovnovážnych podmienkach.

Jeho základy boli stanovené viac ako 2.200 rokov bývalých gréckych matematikov Archimedes a ďalších, zatiaľ čo študujú amplifikačné charakteristiky jednoduchých strojových síl, ako je páka a osi.

Metódy a výsledky statickej vedy sa ukázali ako obzvlášť užitočné pri navrhovaní budov, mostov a priehrad, ako aj pri žeriavoch a iných podobných mechanických zariadeniach.

Môže vám slúžiť: Rutherford Experiment: História, popis a závery

Aby sa vypočítali rozmery takýchto štruktúr a strojov, architekti a inžinieri musia najprv určiť právomoci zapojené do ich vzájomne prepojených častí.

Statické podmienky

- Static poskytuje analytické a grafické postupy potrebné na identifikáciu a opísanie týchto neznámych síl.

- Predpokladá sa, že telá, ktoré liečia, sú úplne rigidné.

- Tvrdí tiež, že pridanie všetkých síl, ktoré fungujú v pokojovej entite.

Tieto tri podmienky sú navzájom nezávislé a ich výraz v matematickej forme obsahuje rovnovážné rovnice. Existujú tri rovnice, takže môžete vypočítať iba tri neznáme sily.

Ak existujú viac ako tri neznáme sily, znamená to, že v štruktúre alebo stroji je viac komponentov, ktoré sú potrebné na to, aby odolali aplikovanému zaťaženiu, alebo že existuje viac obmedzení, ako je potrebné na zabránenie pohybu tela.

Takéto zbytočné komponenty alebo obmedzenia sa nazývajú redundantné (napríklad tabuľka so štyrmi legami má redundantnú nohu) a hovorí sa, že metóda síl je staticky neurčitá.

Dynamický alebo kinetický

Dynamic je odvetvie fyzikálnej vedy a rozdelenie mechaniky, ktorá dominuje štúdiu pohybu materiálnych objektov vo vzťahu k fyzikálnym faktorom, ktoré ich ovplyvňujú: sila, hmota, impulz, energia.

Kinetika je odvetvie klasickej mechaniky, ktorá sa týka účinku síl a párov na pohyb telies, ktoré majú hmotnosť.

Autori, ktorí používajú výraz „kinetika“, aplikujú dynamiku na klasickú mechaniku mobilných tiel. To je v rozpore so statickým, čo sa týka pokojových telies, v rovnovážnych podmienkach.

Môže vám slúžiť: Závislé a nezávislé premenné: Koncept a príklady

Opis pohybu z hľadiska polohy, rýchlosti a zrýchlenia je zahrnutý v dynamike alebo kinetike, okrem vplyvu síl, rovesníkov a masy.

Autori, ktorí nepoužívajú klasickú mechaniku kinetického pojmu v kinematike a dynamike, vrátane statického ako osobitného prípadu dynamiky, v ktorom sa pridanie síl a súčet párov rovnajú nule.

Kinematika

Kinematika je odvetvie fyziky a rozdelenie klasickej mechaniky súvisiacej s geometricky možným pohybom tela alebo systému telies bez zváženia príslušných síl, to znamená príčiny a účinky pohybov.

Cieľom kinematiky je poskytnúť opis priestorovej polohy telies alebo systémov materiálových častíc, rýchlosť, pri ktorej sa častice pohybujú a rýchlosť, ku ktorej sa ich rýchlosť mení (zrýchlenie).

Ak sa neberú do úvahy príčinné sily, opisy pohybu sú možné iba pre častice, ktoré majú obmedzený pohyb, to znamená, že sa pohybujú v určitých trajektóriách. V pohybe bez obmedzení alebo voľného, ​​sily určujú tvar cesty.

Pre časticu, ktorá sa pohybuje po priamej ceste, zoznam zodpovedajúcich pozícií a časov predstavuje primeranú schému na opis pohybu tejto častice.

Nepretržitý opis by si vyžadoval matematický vzorec, ktorý vyjadril pozíciu z hľadiska času.

Keď sa častica pohybuje na zakrivenej trajektórii, opis jej polohy sa stáva komplikovanejším a vyžaduje dve alebo tri rozmery.

V takýchto prípadoch nie sú uskutočniteľné nepretržité opisy vo forme jednej matematickej grafiky alebo vzorca.

Príklad kinematiky

Poloha častice, ktorá sa pohybuje napríklad na kruhu, môže byť opísaná rotačným polomerom kruhu, ako je napríklad lúč kolesa s pevným koncom v strede kruhu a druhým koncom pripevneným k častice.

Môže vám slúžiť: dôležitosť mikroskopu v medicíne, zdraví a všeobecnej vede

Polomer rotácie je známy ako polohový vektor pre časticu a ak je uhol medzi týmto a pevným polomerom známy ako časová funkcia, je možné vypočítať veľkosť rýchlosti a zrýchlenia častice.

Avšak rýchlosť a zrýchlenie majú smer a veľkosť. Rýchlosť je vždy dotyk.

Nepretržitá mediálna mechanika

Táto vetva mechaniky študuje správanie kontinuálnych materiálov, ako sú tuhé látky a tekutiny. Je zásadné porozumieť správaniu materiálov na makroúrovni (napríklad pohyb planét).

Štatistická mechanika

Je zodpovedná za teóriu pravdepodobnosti, aby odvodila pohyb konkrétneho objektu na makroskopickej úrovni. Prostredníctvom poznania interakcie prvkov sa zistí, aký bude pohyb objektu alebo jeho vývoj v čase jeho vývoja.

Relativistická mechanika

Disciplína, ktorá sa rodí po teórii relativity, sa zaoberá pohybom hviezd, planét alebo nebeských telies, ktoré sa pohybujú rýchlosťou väčšou ako svetlo.

Kvantová mechanika

Je založená na teórii kvantového poľa a kontrastuje s relativistom, pretože jeho štúdium je mikroskopické a dokonca menšie častice, ako sú subatomické častice. Vzniklo, pretože zákony navrhované Newtonom sa nemohli uplatniť na také malé predmety, pretože ich správanie je iné.

Mnohé z týchto prvkov nie je možné vidieť, takže kvantová mechanika, zatiaľ zostáva pravdepodobná.

Kvantovo-relativistická mechanika

Je to disciplína, ktorá spája mikro a makro, aby porozumela a určovala faktory súvisiace s priestorom a časom, v ktorom častice pôsobia, napríklad pri veľkej zrážke Hadron. Jeho vzhľad je relatívne nedávny.

Odkazy

1. Kinetika. Zotavené z Britannice.com.
2. Štatistika. Zotavené z Britannice.com.