علم الميكانيكا هي مساحة كبيرة من الفيزياء الذي يركز عليه دراسةمنحركة و راحة من الجثث ، سواء كانت تحت تصرف أم لا القوات. ميكانيكا مقسمة إلى مجالات معادلات الحركة, دينامياتو ثابتة. عمليا كل الحركات التي تحدث في حياتنا اليومية يمكن وصفها بالمعادلات في هذا المجال.
دراسةال علم الميكانيكا له أهمية كبيرة لمجموعة كبيرة من المهن ، بالإضافة إلى كونه المحتوى الفيزيائي الأكثر طلبًا في امتحانوطنيمنتعليممتوسط (وإما). يتعامل معها بعض المهنيين يوميًا ، مثل المهندسينالمدنيينالمهندسينالمهندسين الزراعيينالمهندسينعلم الميكانيكا،المهندسينهيدروليكي, المهندسين المعماريين،الطيارينفيطائرة، الجسدية وغيرها.
ماذا يدرس الميكانيكا؟
الهدف من دراسة الميكانيكا هو حركة، لذلك فهي منطقة دراسة واسعة للغاية. من بين الاحتمالات المختلفة للدراسة ، نسلط الضوء على بعض التي طورها البحث في الميكانيكا:
في مدارات الكوكبوالأقمار الصناعية والكويكبات التي وصفها قانون الجاذبية الكونية وبواسطة قوانين كبلر.
ال مسارالصواريخوالرصاصات والسهام والسهام وأوضح من خلال معادلات إطلاق قذيفة.
ا تدفق السائل، الموصوفة بمعادلة الاستمرارية ، قادرة على شرح تحليق الطائرات وكذلك المواقف هيدروستاتيكي، حيث تكون السوائل في حالة راحة.
ا تشغيل الجهاز بسيطة مثل الطائرات المائلة, البكرات، الرافعات ، الموازين ، إلخ.
ال مسار الجسيمات مشحونة كهربائيا تتحرك تحت تأثير المجالات الكهربائية و مغناطيسي، كما في ظاهرة الشفق القطبي.
جثث في السقوط الحر أو حتى الأجسام التي تسقط بفعل الجاذبية ولكنها تعاني من مقاومة الهواء.
نظرةأيضا:تعلم كيفية حل تمارين الكينماتيكا
أثناء دراسة الفيزياء ، قد تصادف المصطلح علم الميكانيكاكلاسيكي يتعلق هذا المصطلح بمعرفة المنطقة التي تنطبق حصريًا على مواقفبالعين المجردة. بالنسبة للحالات الأخرى التي تتطلب شرحًا لحركة الجسيمات الدقيقة مثل ذرات و الجزيئات يتم استخدام نوع آخر من الميكانيكا ، يسمى ميكانيكا الكم.
بالإضافة إلى الميكانيكا الكلاسيكية وميكانيكا الكم ، هناك ميكانيكا النسبية، فرع من فروع الفيزياء نابع من اكتشافات الفيزيائي ألبرت أينشتاين. يدرس هذا الفرع من الميكانيكا سلوك الأجسام المتحركة بسرعات قريبة من سرعة الضوء.
معادلات الحركة
معادلات الحركة هو مجال الميكانيكا الذي يدرس حركة الأجسام دون مراعاة أسباب هذه الحركة. بمعنى آخر ، ندرس المواقف التي تحدث منذ اللحظة التي يبدأ فيها الجسم في حالة حركته.
في سياق علم الحركة ، الذي يظهر في المدرسة الثانوية ، تتم دراسة أنواع الحركة التالية:
حركة موحدة
حركة موحدة هي السرعة التي تكون فيها سرعة الجسم ثابتة ، وتتحرك فقط في خط مستقيم. المعادلة الرئيسية المستخدمة لدراسة الحركة المنتظمة هي وظيفة الموضع بالساعة ، كما هو موضح أدناه:
حركة متنوعة بالتساوي
حركة متنوعة بالتساوي هو الاسم الذي يطلق على نوع الحركة التي تتغير فيها سرعة الجسم بمعدلات ثابتة. في حالة زيادة سرعة الحركة ، نقول إنها a حركةمعجل، إذا انخفضت السرعة ، نقول إنها أ حركةمتخلفا.
في أهم المعادلات لوصف الحركة المتنوعة بشكل موحد هي وظائف كل ساعة للموضع والسرعة و معادلة توريسيللي، تحقق من كل من هذه المعادلات الآن:
الحركة الدائرية المنتظمة
حركة دائرية هو واحد حيث يتغير اتجاه سرعة الهاتف المحمول باستمرار، بحيث يكون لديك مسافه: بعد إلى نقطة الفضاء يقضيثابت. على الرغم من أنها تسمى حركة دائرية موحدة ، فإن هذه الحركة هي معجل، لأنه من أجل وصف مسار دائري ، من الضروري وجود ملف تسارع الجاذبية.
في دراسة الحركة الدائرية ، صادفنا عددًا كبيرًا من المعادلات ، كما هي: المعادلات التي تحسب الإزاحة و ● السرعةتسلق؛ المعادلات التي تحسب عظمةالزاوي مثل ● السرعةالزاوي. وأخيرًا ، المعادلات التي تعمل على ربط هذين النوعين من الكميات.
تحقق من بعض أهمها معادلات الحركة الدائرية:
حركة دائرية متنوعة بشكل موحد
حركةدائريبالتساويمتفرقات (MCUV) هي حالة أكثر عمومية من MCU. في ذلك بالإضافة إلى أ التسريعدائري، هناك التسارعالزاوي والماسيالثوابت التي تتسبب في اختلاف السرعة الزاوية للهاتف المحمول بشكل موحد. كما نفعل في الحركة المتنوعة بشكل موحد ، في دراسة MCUV ، نستخدم وظائف كل ساعة متشابهة جدًا للموضع والسرعة ، تحقق من:
نرى أيضا:ما هو العمل الميكانيكي؟
ديناميات
في ديناميات يتم دراسة الأسباب التي أدت إلى بعض الحركة. بهذا المعنى ، ندرس القوى التي تؤثر على الجسم ، وكميات الحركة ، والطاقة الميكانيكية ، و دفعة والكميات المتعلقة بحركات الدوران مثل عزم الدوران انها ال زمنالزاوي.
أسس دراسة ديناميات المدرسة الثانوية هي ثلاثةالقوانينفينيوتنبناءً عليها ، يتم اشتقاق المعادلات الأخرى للمنطقة الفرعية., وكذلك من معادلات الحركة. تحقق من بعض أهم الصيغ المستخدمة في دراسة الديناميكيات:
ثابتة
احصائيات دراسات شروط التوازن في الجسمشاسع، أي أنه يحدد ما يجب أن تكون عليه القياسات أو شدة القوى وعزم الدوران بحيث يظل جسم ذي أبعاد غير مهملة في حالة توازن. في دراسة الإحصائيات ، تستخدم قوانين نيوتن على نطاق واسع.
ميكانيكا في Enem
من بين جميع مجالات الفيزياء ، تعتبر الميكانيكا هي الأكثر حضوراً في أسئلة ENEM ، لذلك من المهم جدًا أن تكون قادرًا على:
تفهم ا المعنى خلف المعادلات الحركية ، القدرة على ربطها بمواقف حقيقية بالإضافة إلى رسوماتها ؛
تحديد وتصنيف حركات تقدمية وتراجعية ومتسارعة وموحدة ؛
فهم المفهوم المرجعية وفهم ما هي الحركات النسبية ؛
تعرف على كيفية التقديم قوانين نيوتن الثلاثة في السياقات المختلفة ؛
فهم المفهوم من الطاقة الميكانيكية والحركية والمحتملة ومعرفة كيفية التعامل مع هذه الكميات ؛
قم بحسابات التصادم استخدام مقدار الحركة وكذلك الحفاظ على الطاقة الميكانيكية ؛
تعرف وتفهم سير العمل قوانين كبلر وعلاقتها بقانون الجاذبية الكونية ؛
فهم كيف ينبغي تطبيقها شروط التوازن الثابت للأجسام التي لا يمكن إهمال أبعادها ؛
فهم الأسباب والآثار من حركات الجسيمات ومعرفة كيفية وصفها في شكل معادلات.
نرى أيضا: الفيزياء النووية - دراسة الجسيمات المكونة لنواة الذرة
بي. رافائيل هيلربروك