ميكانيكا كلاسيكية هو مجال فرعي للميكانيكا مخصص لدراسة حركات الأجسام على الأرض والمغمورة في سوائل أقل من سرعة الضوء وأسباب هذه الحركات. تنقسم الميكانيكا الكلاسيكية بشكل أساسي إلى مجالات علم الحركة ، الديناميكيات ، الاستاتيكية ، الهيدروستاتيك والديناميكا المائية. تعتبر دراسة الميكانيكا الكلاسيكية ذات أهمية كبيرة لمجموعة كبيرة من المهن ، بالإضافة إلى كونها المحتوى الفيزيائي الأكثر طلبًا في امتحان المدرسة الثانوية الوطنية (Enem).
اقرأ أيضا: Modern Physics - مجال الفيزياء الذي ظهر لشرح بعض المفاهيم التي لا تستطيع الميكانيكا الكلاسيكية تفسيرها
مواضيع هذا المقال
- 1 - ملخص الميكانيكا الكلاسيكية
- 2 - ماذا تدرس الميكانيكا الكلاسيكية؟
-
3 - المجالات الرئيسية لدراسة الميكانيكا الكلاسيكية
- → الكينماتيكا
- → ديناميات
- → ثابت
- → هيدروستاتيكي
- → الديناميكا المائية
- 4 - أهمية الميكانيكا الكلاسيكية
- 5 - ميكانيكا كلاسيكية في العدو
- 6 - ما هي المجالات الرئيسية للدراسة في الميكانيكا؟
ملخص عن الميكانيكا الكلاسيكية
الميكانيكا الكلاسيكية هي مجال فرعي للميكانيكا ، وهي واحدة من المجالات الرئيسية للفيزياء.
تدرس حركات الأجسام على الأرض والمغمورة في سوائل أقل من سرعة الضوء وأسباب هذه الحركات.
المجالات الرئيسية لدراسة الميكانيكا الكلاسيكية هي الكينماتيكا والديناميات والإحصاءات والهيدروستاتيكا والديناميكا المائية.
علم الحركة يدرس المواقف التي تحدث من اللحظة التي يبدأ فيها الجسم في حالة حركته.
ديناميكيات تدرس الأسباب التي أدت إلى بعض الحركة.
الإحصائيات تدرس ظروف التوازن في الأجسام الممتدة.
يدرس الهيدروستاتيك السوائل في ظل ظروف التوازن الاستاتيكي.
تدرس الديناميكا المائية السوائل المتحركة عند تعرضها لقوى خارجية غير صفرية.
المجالات الرئيسية الثلاثة للميكانيكا هي الميكانيكا الكلاسيكية وميكانيكا الكم والميكانيكا النسبية.
الميكانيكا الكلاسيكية هي المحتوى الفيزيائي الذي يقع أكثر في العدو.
ماذا تدرس الميكانيكا الكلاسيكية؟
يدرس الميكانيكا الكلاسيكية حركات الأجسام على الأرض والمغمورة في سوائل أقل من سرعة الضوء ، بالإضافة إلى أسباب هذه الحركات. وعادة ما يتم تقسيمها إلى علم الحركة ، وديناميكيات ، وإحصاءات ، وهيدروستاتيكا ، وديناميكا مائية.
المجالات الرئيسية لدراسة الميكانيكا الكلاسيكية
→ معادلات الحركة
علم الحركة هو مجال الميكانيكا الكلاسيكية يدرس حركة الأجسام دون مراعاة أسباب هذه الحركة. بعبارة أخرى ، تتم دراسة المواقف التي تحدث منذ اللحظة التي يبدأ فيها الجسم في حالة حركته. في نطاق علم الحركة ، الذي نراه في المدرسة الثانوية ، تتم دراسة أنواع الحركة التي سنراها أدناه.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الدعاية ؛)
◦ حركة موحدة (MU)
الحركة الموحدة هي الحركة حيث تكون سرعة الجسم ثابتة وتتحرك فقط في خط مستقيم. المعادلة الرئيسية المستخدمة لدراسة الحركة المنتظمة هي وظيفة الساعة للوضع.
وظيفة وقت الموضع لوحدة MU:
\ (S_F = S_0 + vt \ أو \ v = \ frac {ΔS} {Δt} \)
◦ حركة متنوعة بشكل موحد (MUV)
الحركة المتنوعة بشكل موحد هي الحركة حيث تتغير سرعة الجسم بمعدلات ثابتة. في حالة زيادة سرعة الحركة ، نقول إنها حركة متسارعة ؛ إذا انخفضت السرعة ، نقول إنها حركة متخلفة.
أهم المعادلات لوصف الحركة المتنوعة بشكل موحد هي وظائف الساعة للموضع والسرعة و معادلة توريسيلي.
وظيفة وقت الموقف ل MUV:
\ (S_F = S_0 + v_0 t + \ frac {at ^ 2} 2 \ or \ \ triangle S = v_0 t + \ frac {at ^ 2} 2، \ com \ \ triangle S = S_F -S_0 \)
وظيفة السرعة بالساعة لـ MUV:
\ (V_F = V_0 + في \)
أو
\ (أ = \ فارك {V_F- V_0} {t_F-t_0} \)
معادلة توريسيلي:
\ (V_F ^ 2 = V_0 ^ 2 + 2a \ مثلث S \)
◦ حركة دائرية موحدة (MCU)
الحركة الدائرية المنتظمة هي الحركة حيث يتغير اتجاه سرعة جسم متحرك باستمرار بحيث تظل المسافة من نقطة في الفضاء ثابتة. حتى لو سميت بالحركة الدائرية المنتظمة ، فإن هذه الحركة تتسارع ، لأنه من أجل وصف مسار دائري ، فإن وجود تسارع الجاذبية ضروري.
في دراسة الحركة الدائرية ، نواجه عددًا كبيرًا من المعادلات ، وهناك: معادلات تحسب الإزاحة والسرعة القياسية ؛ المعادلات التي تحسب الكميات الزاوية ، مثل السرعة الزاوية ؛ وأخيرًا ، المعادلات التي تعمل على ربط هذين النوعين من الكميات. تحقق من بعض أهم معادلات الحركة الدائرية.
السرعة الزاوية لـ MCU:
\ (ω = \ فارك {Δθ} {Δt} \)
أو
\ (ω = 2πf \)
أو
\ (ω = \ فارك {2π} T \)
العلاقة بين السرعة والسرعة الزاوية:
\ (الخامس = ωR \)
التكرار والفترة:
\ (f = \ frac {1} T \)
\ (T = \ فارك {1} و \)
◦ حركة دائرية متنوعة بشكل منتظم (MCUV)
الحركة الدائرية المتنوعة بشكل موحد هي الحركة وهي حالة أكثر عمومية قليلاً من الحركة الدائرية المنتظمة. في ذلك ، بالإضافة إلى تسارع الجاذبية المركزية ، هناك تسارع زاوي وعرضي ثابت ، مما يؤدي إلى تغيير السرعة الزاوية للجهاز المتحرك بشكل موحد. كما نفعل في حركة متنوعة بشكل موحد ، في دراسة MCUV نستخدم وظائف متشابهة جدًا للموضع والسرعة بالساعة.
وظيفة اتجاه عقارب الساعة للموضع الزاوي لـ MCUV:
\ (θ_F = θ_0 + ω_0 t + \ فارك {في ^ 2} 2 \)
دالة كل ساعة للسرعة الزاوية لـ MCUV:
\ (ω_F = ω_0 = في \)
نرى أيضا:تقنيات حل تمارين الكينماتيكا
→ ديناميات
الديناميات هي مجال الميكانيكا الكلاسيكية يدرس الأسباب التي أدت إلى بعض الحركة. بهذا المعنى ، ندرس القوى التي تؤثر على الجسم ، وكميات الحركة ، والطاقة الميكانيكا والاندفاع والمقادير المتعلقة بالحركات الدورانية ، مثل عزم الدوران والعزم الزاوي.
أسس دراسة الديناميات في المدرسة الثانوية هي قوانين نيوتن الثلاثة. بناءً عليها ، يتم اشتقاق المعادلات الأخرى للمنطقة الفرعية وكذلك المعادلات الحركية. تحقق من بعض أهم الصيغ المستخدمة في دراسة الديناميكيات:
قانون نيوتن الثاني:
\ (F = م \ cdot أ \)
عزم الدوران أو عزم القوة:
\ (T = Fdsenθ \)
الزخم الخطي أو الزخم الخطي:
\ (س = بالسيارات \)
الزخم الزاوي أو الزخم الزاوي:
\ (L = rQsen \)
الطاقة الحركية:
\ (E_c = \ frac {mv ^ 2} 2 \)
→ ثابتة
علم الإحصاء هو مجال الميكانيكا الكلاسيكية يدرس ظروف التوازن في الأجسام الممتدة، أي أنه يحدد المقاييس أو حتى شدة القوى وعزم الدوران التي يجب أن تكون بحيث يظل جسم ذي أبعاد غير مهملة في حالة توازن. في دراسة الإحصائيات ، تستخدم قوانين نيوتن على نطاق واسع.
→ هيدروستاتيكي
الهيدروستاتيكي هو مجال الميكانيكا الكلاسيكية يدرس السوائل في ظل ظروف التوازن الاستاتيكي. في ذلك ، درسنا الكتلة المحددة ، والضغط ، ومبدأ ستيفن ، ونظرية باسكال ، ونظرية أرخميدس.
→ الديناميكا المائية
الديناميكا المائية هو مجال الميكانيكا الكلاسيكية يدرس السوائل المتحركة عند تعرضها لقوى خارجية غير صفرية. في ذلك ، ندرس معادلة التدفق والاستمرارية ومبدأ برنولي.
أهمية الميكانيكا الكلاسيكية
للميكانيكا الكلاسيكية أهمية كبيرة في عدة جوانب. أدناه ، نسلط الضوء على بعض التفاهمات التي كانت ممكنة فقط من خلال البحث في الميكانيكا الكلاسيكية:
وصف مدارات الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات بموجب قانون الجاذبية الكونية إنها بموجب قوانين كبلر.
مسار الصواريخ والرصاص والسهام والسهام أوضح باستخدام معادلات إطلاق المقذوفات.
تدفق السوائل ، الموصوف بمعادلة الاستمرارية ، قادر على تفسير رحلة الطائرات ، وكذلك المواقف الهيدروستاتيكية ، حيث تكون السوائل في حالة راحة.
تشغيل الآلات البسيطة ، مثل الطائرات المائلة ، والبكرات ، والرافعات ، والمقاييس ، إلخ.
مسار الجسيمات المشحونة كهربائيًا تتحرك تحت تأثير المجالات الكهربائية والمغناطيسية ، كما هو الحال في ظاهرة الشفق القطبي.
الأجسام في السقوط الحر أو حتى الأجسام التي تسقط تتسارع بفعل الجاذبية ، ولكنها تعاني من مقاومة الهواء.
نرى أيضا:الفيزياء الفلكية - فرع الفلك المخصص لدراسة الكون من خلال تطبيقات قوانين الفيزياء والكيمياء
الميكانيكا الكلاسيكية في العدو
من بين جميع مجالات الفيزياء ، فإن الميكانيكا الكلاسيكية هي التي توجد بأكبر قدر في أسئلة Enem ، لذلك من الأهمية بمكان أن تكون قادرًا على:
فهم المعنى الكامن وراء معادلات الكينماتيكا ، والقدرة على ربطها بالمواقف الحقيقية ، وكذلك الرسوم البيانية الخاصة بهم ؛
تحديد وتصنيف الحركات التقدمية والتراجعية والمتسارعة والموحدة ؛
فهم مفهوم المرجعية وفهم ما هي الحركات النسبية ؛
معرفة كيفية تطبيق قوانين نيوتن الثلاثة في السياقات المختلفة ؛
فهم مفهوم الطاقة الميكانيكية والحركية والمحتملة ومعرفة كيفية التعامل مع هذه الكميات ؛
إجراء حسابات الاصطدام باستخدام الزخم وكذلك الحفاظ على الطاقة الميكانيكية ؛
معرفة وفهم طريقة عمل قوانين كبلر وعلاقتها بقانون الجاذبية الكونية ؛
فهم كيفية تطبيق شروط التوازن الثابت على الأجسام التي لا يمكن إهمال أبعادها ؛
فهم أسباب وتأثيرات حركات الجسيمات ومعرفة كيفية وصفها في شكل معادلات.
ما هي المجالات الرئيسية للدراسة في علم الميكانيكا؟
الميكانيكا إنها واحدة من أعظم مجالات الفيزياء. ينقسم عادة إلى:
الميكانيكا الكلاسيكية: فرع ميكانيكا يدرس حركات الأجسام على الأرض ويغمرها في سوائل أقل من سرعة الضوء وأسباب هذه الحركات. يتعلق الأمر بمعرفة المنطقة التي تنطبق على المواقف العيانية.
ميكانيكا الكم: فرع من الميكانيكا يدرس حركة الجسيمات الدقيقة ، مثل الذرات والجزيئات.
ميكانيكا النسبية: فرع ميكانيكا يدرس سلوك الأجسام تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء. تنبع من اكتشافات عالم الفيزياء ألبرت أينشتاين.
مصدر
e-Física - تدريس الفيزياء عبر الإنترنت ؛ USP - جامعة ساو باولو. علم الميكانيكا. متوفر في: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? معرّف الفئة = 132.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ ينظر:
هيليربروك ، رافائيل. "الميكانيكا الكلاسيكية"؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. تم الوصول إليه في 22 أغسطس 2023.
تعرف على المزيد حول ماهية التسارع ، وتعلم كيفية حسابه ، وفهم معناه المادي ، واطلع على أمثلة للتمارين التي تم حلها.
هل تعرف ما هو تحليل الأبعاد أم أنك تواجه صعوبة في استخدام هذه الأداة؟ تحقق من مقالتنا واطلع على أمثلة وتمارين تم حلها حول هذا الموضوع.
هل تواجه صعوبات في الفيزياء وتبحث عن نصائح حول كيفية حل التمارين في قوانين نيوتن؟ قم بالوصول إلى النص وتحقق من بعض النصائح حول كيفية حل هذا النوع من التمارين واطلع على التمارين التي تم حلها حول تطبيقات قوانين نيوتن.
انقر هنا لمعرفة ما هو ثابت وفهم مفاهيم مثل التوازن الثابت وعزم الدوران والرافعة المالية. تعرف على معادلات الإحصائيات وتطبيقاتها.
هل تعرف ما هي القوة؟ افهم المفهوم ، وتحقق من الصيغ المستخدمة لأنواع مختلفة من القوة ، واعرف العلاقة بين القوى وقوانين نيوتن.
تعرف على المزيد حول الفيزياء ، وهي واحدة من أقدم وأهم العلوم التي ساهمت على مر القرون في التطور العلمي والتكنولوجي للبشرية. تنقسم الفيزياء إلى مجالات مثل الميكانيكا والكهرومغناطيسية وعلم الحرارة والبصريات والأمواج ، والتي لها أقسامها الفرعية.
تعرف على قانون الجاذبية الكونية ، الذي طوره الفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن. إنه يربط ناتج كتلة جسمين بعكس مربع المسافة بينهما لتحديد شدة قوة الجاذبية الموجودة بينهما. تعال افهم الموضوع هنا!
تعرف على الصيغة التي تصف هذه الكمية المادية.
افهم قوانين نيوتن وتحقق من بعض الأمثلة التي تم حلها ، بالإضافة إلى التدريبات حول هذا الموضوع التي وقعت على العدو.
تعرف على المزيد حول الحركة المنتظمة ، أي الحركة التي ينتقل فيها الأثاث عبر مساحات متساوية في فترات زمنية متساوية. تحقق من الأمثلة والمعادلات!
ينكمش
تستخدم اللغة العامية المقتبسة من اللغة الإنجليزية للإشارة إلى شخص يُنظر إليه على أنه مبتذل ومخزي وعفا عليه الزمن وعفا عليه الزمن.
يتم الاحتفال بيوم الفولكلور اليوم 22 أغسطس في البرازيل وحول العالم. يشرح المعلمون ...
تعرف على إيريس ، البديل الجديد لفيروس كوفيد -19. اطلع على الأعراض والمخاطر وكذلك طرق البقاء في أمان.
بعد كل شيء ، ما هي الجبهة الباردة؟ انقر هنا ، وافهم كيف تتشكل الجبهات الباردة واكتشف ...
