Класическа механика е подобласт на механиката, посветена на изучаването на движенията на тела на Земята и потопени във течности под скоростта на светлината и причините за тези движения. Класическата механика е разделена главно на областите кинематика, динамика, статика, хидростатика и хидродинамика. Изучаването на класическата механика е от голямо значение за огромен набор от професии, в допълнение към това, че е най-търсеното съдържание по физика в националния гимназиален изпит (Enem).
Прочетете също: Съвременна физика — областта на физиката, която се появи, за да обясни някои концепции, които класическата механика не можеше да обясни
Теми на тази статия
- 1 - Резюме на класическата механика
- 2 - Какво изучава класическата механика?
-
3 - Основни области на изучаване на класическата механика
- → Кинематика
- → Динамика
- → Статично
- → Хидростатичен
- → Хидродинамика
- 4 - Значение на класическата механика
- 5 - Класическа механика в Enem
- 6 - Кои са основните области на обучение по механика?
Реферат по класическа механика
Класическата механика е подполе на механиката, една от основните области на физиката.
Тя изучава движенията на тела на Земята и потопени във течности под скоростта на светлината и причините за тези движения.
Основните области на изучаване на класическата механика са кинематика, динамика, статика, хидростатика и хидродинамика.
Кинематиката изучава ситуациите, които възникват от момента, в който тялото започне своето състояние на движение.
Динамиката изучава причините, породили някакво движение.
Статиката изучава условията на равновесие в разширени тела.
Хидростатиката изучава течности в условия на статично равновесие.
Хидродинамиката изучава течности в движение, когато са подложени на различни от нула външни сили.
Трите основни области на механиката са класическа механика, квантова механика и релативистична механика.
Класическата механика е съдържанието по физика, което попада най-много в Enem.
Какво изучава класическата механика?
Класическата механика изучава движенията на тела на Земята и потопени във течности със скорост под светлината, в допълнение към причините за тези движения. Обикновено се разделя на кинематика, динамика, статика, хидростатика и хидродинамика.
Основни области на изучаване на класическата механика
→ Кинематика
Кинематиката е област на класическата механика, която изучава движението на телата, без да отчита причините за това движение. С други думи, изучават се ситуации, които възникват от момента, в който тялото започне своето състояние на движение. В рамките на кинематиката, която се разглежда в гимназията, се изучават видовете движение, които ще видим по-долу.
Не спирай сега... Има още след рекламата ;)
◦ Равномерно движение (MU)
Равномерното движение е движението където скоростта на тялото е постоянна, движейки се само по права линия. Основното уравнение, използвано за изследване на равномерното движение, е почасовата функция на позицията.
Функция време на позицията за MU:
\(S_F =S_0 + vt\ или\ v= \frac{ΔS}{Δt}\)
◦ Равномерно разнообразно движение (MUV)
Равномерно променливото движение е движението където скоростта на тялото се променя с постоянна скорост. В случай, че движението е с увеличена скорост, казваме, че това е ускорено движение; ако скоростта намалява, казваме, че това е забавено движение.
Най-важните уравнения за описване на равномерно променливо движение са часовите функции на позицията и скоростта и Уравнение на Торичели.
Функция за време на позицията за MUV:
\(S_F =S_0 + v_0 t+\frac{at^2}2\ или\ \триъгълник S=v_0 t+ \frac{at^2}2,\ com\ \триъгълник S =S_F -S_0 \)
Почасова функция на скоростта за MUV:
\(V_F =V_0 + at\)
или
\( a= \frac{V_F- V_0}{t_F-t_0}\)
Уравнението на Торичели:
\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\триъгълник S\)
◦ Равномерно кръгово движение (MCU)
Равномерното кръгово движение е движението при което посоката на скоростта на движещ се обект постоянно се променя, така че разстоянието му от точка в пространството остава постоянно. Дори да се нарече равномерно кръгово движение, това движение е ускорено, тъй като за да се опише кръгова траектория е необходимо наличието на центростремително ускорение.
При изучаването на кръговото движение се сблъскваме с голям брой уравнения и има: уравнения, които изчисляват преместването и скаларната скорост; уравнения, които изчисляват ъглови величини, като ъглова скорост; и накрая уравнения, които служат за свързване на тези два вида величини. Вижте някои от най-важните уравнения на кръговото движение.
Ъглова скорост за MCU:
\(ω = \frac{Δθ}{Δt}\)
или
\(ω = 2πf\)
или
\(ω = \frac{2π}T\)
Връзка между скорост и ъглова скорост:
\(V = ωR\)
Честота и период:
\(f = \frac{1}T\)
\(T = \frac{1}f\)
◦ Равномерно разнообразно кръгово движение (MCUV)
Равномерно разнообразното кръгово движение е движението което е малко по-общ случай на равномерно кръгово движение. При него, освен центростремителното ускорение, има постоянни ъглови и тангенциални ускорения, които карат ъгловата скорост на подвижното устройство да се променя равномерно. Както правим при равномерно променливо движение, при изследването на MCUV използваме много сходни почасови функции на позиция и скорост.
Функция по посока на часовниковата стрелка на ъгловата позиция на MCUV:
\(θ_F =θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)
Почасова функция на ъгловата скорост на MCUV:
\(ω_F = ω_0 = при \)
Вижте също:Техники за решаване на упражнения по кинематика
→ Динамика
Динамиката е областта на класическата механика, която изучава причините, породили някакво движение. В този смисъл ние изучаваме силите, които действат върху едно тяло, количествата движение, енергията механика, импулс и величини, свързани с ротационни движения, като въртящ момент и момент ъглова.
Основите на изучаването на динамиката в гимназията са трите закона на Нютон. Въз основа на тях се извеждат останалите уравнения на подобластта, а също и на Кинематиката. Вижте някои от най-важните формули, използвани в изследването на динамиката:
Втори закон на Нютон:
\(F=m\cdot a\)
Въртящ момент или момент на сила:
\(T=Fdsenθ\)
Линеен импулс или линеен импулс:
\(Q=mv\)
Ъглов момент или импулс:
\(L=rQsenθ\)
Кинетична енергия:
\(E_c=\frac{mv^2}2\)
→ статичен
Статиката е област на класическата механика, която изучава условията на равновесие в разширени тела, тоест определя какви мерки или дори интензитетът на силите и въртящите моменти трябва да бъдат, така че тяло с непренебрежимо малки размери да може да остане в равновесие. При изучаването на статиката законите на Нютон се използват широко.
→ хидростатичен
Хидростатичният е областта на класическата механика, която изучава течности в условия на статично равновесие. В него изучавахме специфична маса, налягане, принципа на Стевин, теоремата на Паскал и теоремата на Архимед.
→ Хидродинамика
Хидродинамиката е област на класическата механика, която изучава течности в движение, когато са подложени на ненулеви външни сили. В него изучаваме потока, уравнението на непрекъснатостта и принципа на Бернули.
Значение на класическата механика
Класическата механика има голямо значение в няколко аспекта. По-долу подчертаваме някои разбирания, които са били възможни само чрез изследване в класическата механика:
Описани са орбитите на планети, спътници и астероиди по закона за всемирното притегляне то е по законите на Кеплер.
Траекторията на ракети, куршуми, дартс и стрели, обяснена с помощта на уравнения за изстрелване на снаряди.
Поток от течности, описан от уравнението на непрекъснатостта, способен да обясни полета на самолети, както и хидростатичните ситуации, в които течностите са в покой.
Работата с прости машини, като наклонени равнини, макари, подемници, везни и др.
Траекторията на електрически заредени частици, движещи се под действието на електрически и магнитни полета, както при явлението полярно сияние.
Тела в свободно падане или дори тела, които падат ускорени от гравитацията, но страдат от съпротивлението на въздуха.
Вижте също:Астрофизика — клонът на астрономията, посветен на изучаването на Вселената чрез приложения на законите на физиката и химията
Класическа механика в Enem
Сред всички области на физиката, класическата механика е тази, която присъства в най-голямо количество във въпросите на Enem, така че е от голямо значение да можете да:
разбират значението зад кинематичните уравнения, като могат да ги свързват с реални ситуации, както и техните графики;
идентифицират и класифицират прогресивни, регресивни, ускорени и равномерни движения;
разбира концепцията за отправна точка и какво представляват относителните движения;
да знаете как да прилагате трите закона на Нютон в най-различен контекст;
разбира концепцията за механична, кинетична и потенциална енергия и знае как да работи с тези величини;
правят изчисления на сблъсък, като използват инерция, както и запазване на механичната енергия;
познават и разбират действието на законите на Кеплер и връзката им със закона за всемирното привличане;
разбират как условията на статично равновесие трябва да се прилагат към тела, чиито размери не могат да бъдат пренебрегнати;
разбират причините и последиците от движенията на частиците и знаят как да ги опишат под формата на уравнения.
Кои са основните области на обучение по механика?
Механиката Това е една от великите области на физиката. Обикновено се разделя на:
Класическа механика: клон на механиката, който изучава движенията на тела на Земята и потопени във течности под скоростта на светлината и причините за тези движения. Свързва се с познанията за областта, която е приложима към макроскопични ситуации.
Квантова механика: дял от механиката, който изучава движението на малки частици, като атоми и молекули.
Релативистична механика: дял от механиката, който изучава поведението на тела, движещи се със скорости, близки до скоростта на светлината. Идва от откритията на физик Алберт Айнщайн.
Източник
e-Física – Онлайн обучение по физика; USP – Университет на Сао Пауло. механика. Достъпен в: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? categoryid=132.
От Рафаел Хелерброк
Учител по физика
Искате ли да цитирате този текст в училищна или академична работа? Виж:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаел. „Класическа механика”; Бразилско училище. Достъпен в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. Достъп на 22 август 2023 г.
Научете повече за това какво е ускорение, научете как да го изчислявате, разберете физическото му значение и вижте примери за решени упражнения.
Знаете ли какво е дименсионален анализ или имате затруднения с използването на този инструмент? Вижте нашата статия и вижте примери и решени упражнения по тази тема.
Имате ли затруднения по физика и търсите съвети как да решавате упражнения върху законите на Нютон? Влезте в текста и вижте някои съвети как да решавате този тип упражнения и вижте решени упражнения за приложения на законите на Нютон.
Щракнете тук, за да научите какво е статика и да разберете понятия като статичен баланс, въртящ момент и ливъридж. Познаване на формулите на статиката и техните приложения.
Знаете ли какво е сила? Разберете концепцията, разгледайте формулите, използвани за различни видове сила, и вижте каква е връзката между силите и законите на Нютон.
Научете повече за физиката, една от най-старите и важни науки, допринесла през вековете за научното и технологично развитие на човечеството. Физиката е разделена на области като механика, електромагнетизъм, термология, оптика и вълни, които имат свои собствени подразделения.
Научете повече за Закона за универсалната гравитация, който е разработен от английския физик Исак Нютон. Той свързва произведението на масата на две тела с обратното на квадрата на тяхното разстояние, за да определи интензитета на силата на гравитационно привличане, съществуваща между тях. Ела да разбереш темата тук!
Познайте формулата, която описва това физическо количество.
Разберете законите на Нютон и разгледайте някои решени примери, както и упражнения по тази тема, които паднаха на Enem.
Научете повече за равномерното движение, т.е. движението, при което мебелите преминават през равни пространства за равни интервали от време. Вижте примери и уравнения!
Странен
Сленгът, адаптиран от английски, се използва за обозначаване на някой, който се възприема като неприятен, срамен, остарял и демоде.
Денят на фолклора се отбелязва днес, 22 август, в Бразилия и по света. Учителите обясняват...
Запознайте се с Ерис, новият вариант на covid-19. Вижте вашите симптоми, рискове и начини да останете в безопасност.
В крайна сметка, какво е студен фронт? Щракнете тук, разберете как се образуват студените фронтове и разберете...
