Jaké jsou pobočky mechaniky?

mechaniky více vyvinuté a známé jsou statika, dynamika nebo kinetika a kinematika. Společně tvoří oblast vědy, která souvisí s chováním tělesných entit v okamžiku, kdy jsou tlačeny mocnostmi nebo sesuvy půdy.

Stejně tak mechanici studují důsledky tělesných entit ve svém prostředí. Vědecká disciplína má svůj původ ve starověkém Řecku se spisy Aristotle a Archimedes.

Během raného novověku, někteří proslulí vědci takový jako Isaac Newton a Galileo Galilei usadil se co je nyní známé jako klasická mechanika \ t.

Je to odvětví klasické fyziky, které se zabývá atomy, které jsou nehybné nebo které pomalu klesají, při rychlostech, které jsou jasně nižší než rychlost světla..

Historicky, klasická mechanika přišla nejprve, zatímco kvantová mechanika je relativně nedávný vynález.

Klasická mechanika vznikla se zákony pohybu Isaaca Newtona, zatímco kvantová mechanika byla objevena na počátku 20. století..

Důležitost mechaniky spočívá v tom, že ať už klasické nebo kvantové, je to nejpravděpodobnější poznání, které existuje o fyzické povaze a bylo obzvláště vnímáno jako model pro další tzv. Exaktní vědy, jako je matematika, fyzika, chemie a biologie..

Hlavní odvětví mechaniky

Mechanici mají v moderním světě mnoho využití. Jeho rozmanitost studijních oborů ho vedla k diverzifikaci, aby zahrnovala pochopení různých témat, která jsou základem jiných disciplín. Pod hlavními větvemi mechaniky.

Statické

Statika, ve fyzice, je odvětví mechaniky, která má na starosti síly, které působí v nepohyblivých tělesných entitách v rovnovážných podmínkách..

Jeho základy byly založeny před více než 2200 lety starověkým řeckým matematikem Archimédem a dalšími, zatímco studují charakteristiky zesílení jednoduchých strojních sil, jako je páka a hřídel.

Metody a výsledky vědy statiky se ukázaly být obzvláště užitečné při navrhování budov, mostů a přehrad, stejně jako jeřábů a jiných podobných mechanických zařízení..

Pro výpočet rozměrů těchto konstrukcí a strojů musí architekti a inženýři nejprve určit pravomoci, které zasahují do jejich vzájemně propojených částí..

• Statické podmínky

1. Statika poskytuje potřebné analytické a grafické postupy pro identifikaci a popis těchto neznámých sil.
2. Statická předpokládá, že tělesa, s nimiž se zabývá, jsou naprosto tuhá.
3. Rovněž tvrdí, že přidání všech pravomocí, které působí v entitě v klidu, musí být nulové a že nesmí existovat tendence k tomu, aby síly otáčely tělo kolem jakékoli osy.

Tyto tři podmínky jsou na sobě nezávislé a jejich vyjádření v matematické formě zahrnuje rovnovážné rovnice. Existují tři rovnice, takže lze vypočítat pouze tři neznámé síly.

Pokud existuje více než tři neznámé síly, znamená to, že v konstrukci nebo stroji je více komponentů, které jsou potřebné k podpoře aplikovaného zatížení nebo že existuje více omezení, než je zapotřebí k zabránění pohybu těla..

Takové zbytečné komponenty nebo omezení se nazývají redundantní (například tabulka se čtyřmi nohami má nadbytečnou nohu) a říká se, že metoda síly je staticky neurčitá.

Dynamika nebo kinetika

Dynamika je odvětví fyzikální vědy a rozdělení mechaniky, která ovládá studium pohybu hmotných objektů ve vztahu k fyzikálním faktorům, které je ovlivňují: síla, hmotnost, hybnost, energie.

Kinetika je odvětví klasické mechaniky, které odkazuje na účinek sil a párů na pohyb těles, které mají hmotnost.

Autoři, kteří používají termín "kinetika", aplikují dynamiku na klasickou mechaniku pohybujících se těles. Toto kontrastuje se statickým, který se odkazuje na těla v klidu, v rovnovážných podmínkách.

Zahrnují v dynamice nebo kinetice popis pohybu z hlediska polohy, rychlosti a zrychlení, kromě vlivu sil, dvojic a hmot..

Autoři, kteří nepoužívají termín kinetika, rozdělují klasickou mechaniku do kinematiky a dynamiky, včetně statiky jako zvláštního případu dynamiky, ve kterém se sčítání sil a součet párů rovná nule..

Možná vás bude zajímat 10 příkladů kinetické energie v každodenním životě.

Kinematika

Kinematika je odvětví fyziky a členění klasické mechaniky spojené s geometricky možným pohybem těla nebo soustavy těles bez ohledu na síly, které jsou v něm obsaženy, tj. Příčiny a účinky pohybů..

Cílem kinematiky je poskytnout popis prostorové polohy těles nebo systémů částic materiálu, rychlosti, kterou se částice pohybují (rychlost) a rychlosti, kterou se mění jejich rychlost (zrychlení)..

Když se kauzální síly neberou v úvahu, popisy pohybu jsou možné pouze u částic, které mají omezený pohyb, to znamená, že se pohybují v určitých trajektoriích. V pohybu bez omezení, nebo svobodné, síly určují cestu.

Pro částici, která se pohybuje po přímé dráze, by seznam odpovídajících poloh a časů představoval odpovídající schéma pro popis pohybu částice.

Kontinuální popis by vyžadoval matematický vzorec, který by vyjádřil pozici z hlediska času.

Když se částice pohybuje na zakřivené dráze, popis její polohy se stává složitější a vyžaduje dva nebo tři rozměry.

V takových případech nejsou nepřetržité popisy ve formě jednoho grafu nebo matematického vzorce proveditelné.

• Příklad kinematiky

Pozice částice, která se pohybuje například po kruhu, může být popsána rotujícím poloměrem kruhu, jako je paprsek kola s pevným koncem ve středu kruhu a druhý konec připojený k částici..

Poloměr rotace je znám jako polohový vektor pro částici a pokud je úhel mezi ním a pevným poloměrem známý jako funkce času, může být vypočítána velikost rychlosti a zrychlení částice..

Rychlost a zrychlení však mají směr a velikost. Rychlost je vždy tečná k trajektorii, zatímco zrychlení má dvě složky, jednu tečnou k trajektorii a druhou kolmou na tečnou..

Odkazy

1. Pivo, F.P. & Johnston Jr, E.R. (1992). Statika a mechanika materiálů. McGraw-Hill, Inc.
2. Dugas, Rene. Dějiny klasické mechaniky. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, str. 19.
3. David L. Goodstein. (2015). Mechanika 04. srpna 2017, od Encyclopædia Britannica, inc. Webové stránky: britannica.com.
4. Editoři Encyclopædia Britannica. (2013). Kinematika. 04. srpna 2017, od Encyclopædia Britannica, inc. Webové stránky: britannica.com.
5. Editoři Encyclopædia Britannica. (2016). Kinetika. 04. srpna 2017, od Encyclopædia Britannica, inc. Webové stránky: britannica.com.
6. Editoři Encyclopædia Britannica. (2014). Statika. 04. srpna 2017, od Encyclopædia Britannica, inc. Webové stránky: britannica.com.
7. Rana, N.C., a Joag, P.S. Klasická mechanika West Petal Nagar, Nové Dillí. Tata McGraw-Hill, 1991, str. 6.