Mekanik: kinematik, dynamik og statik

mekanik er et stort område af fysik som fokuserer på undersøgelseafbevægelse og hvile af ligene, uanset om de er under handling fra kræfter. Mekanik er opdelt i områderne i kinematik, dynamikog statisk. Næsten alle bevægelser, der finder sted i vores daglige liv, kan beskrives ved ligningerne på dette område.

Undersøgelsen af mekanik er af stor betydning for en lang række erhverv ud over at være det fysiske indhold, der er mest efterspurgt i EksamennationalafUndervisningGennemsnit (Og enten). Nogle fagfolk beskæftiger sig med det dagligt, f.eks ingeniørercivile,ingeniøreragronomer,ingeniørermekanik,ingeniørerhydraulisk, arkitekter,piloterifly, fysisk og andre.

Mekanik er opdelt i kinematik, dynamik og statik.
Mekanik er opdelt i kinematik, dynamik og statik.

Hvad studerer mekanik?

Formålet med studiet af mekanik er bevægelse, så det er et meget omfattende studieområde. Blandt de forskellige studiemuligheder fremhæver vi nogle, der er udviklet af mekanisk forskning:

planet kredsløb, satellitter og asteroider, beskrevet af lov om universel tyngdekraft og af Keplers love.

Mekanikkloven giver os mulighed for at beregne hastigheden og højden for at placere satellitter i kredsløb.
Mekanikkloven giver os mulighed for at beregne hastigheden og højden for at placere satellitter i kredsløb.
  • DET baneaf raketter, kugler, pile og pile forklaret gennem ligningerne af lancering af projektil.

  • O væskestrøm, beskrevet af kontinuitetsligningen, i stand til at forklare flyvningen af ​​fly såvel som situationerne hydrostatisk, hvor væskerne hviler.

  • O maskindrift simpelt, som f.eks skrå fly, remskiverhejser, vægte osv.

  • DET partikelbane elektrisk ladet bevæger sig under handling af elektriske felter og magnetisk, som i aurora borealis fænomenet.

  • kroppe i frit fald eller endda kroppe, der falder accelereret af tyngdekraften, men som lider af luftmodstand.

Seogså:Lær hvordan du løser kinematikøvelser

Mens du studerer fysik, kan du komme på tværs af udtrykket mekanikklassisk, et sådant udtryk vedrører viden om det område, der udelukkende finder anvendelse på situationermakroskopisk. I de andre tilfælde, som kræver en forklaring af bevægelsen af ​​små partikler, såsom atomer og molekyler, en anden type mekanik bruges, kaldet kvantemekanik.

Ud over klassisk mekanik og kvantemekanik er der også relativistisk mekanik, en gren af ​​fysik, der stammer fra opdagelserne af fysiker Albert Einstein. Denne gren af ​​mekanik studerer opførslen hos kroppe, der bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed.

kinematik

kinematik er det mekaniske felt, der studerer bevægelse af kroppe uden at tage hensyn til årsagerne til denne bevægelse. Med andre ord studerer vi situationer, der opstår fra det øjeblik, en krop starter sin bevægelsestilstand.

I sammenhæng med kinematik, som ses i gymnasiet, undersøges følgende typer bevægelser:

ensartet bevægelse

ensartet bevægelse er en, hvor kroppens hastighed er konstant og kun bevæger sig i en lige linje. Hovedligningen, der bruges til at studere ensartet bevægelse, er timepositionsfunktionen, vist nedenfor:

jævnt varieret bevægelse

jævnt varieret bevægelse er navnet på den type bevægelse, hvor kroppens hastighed ændres ved konstante hastigheder. I det tilfælde hvor bevægelsen har øget hastigheden, siger vi, at den er en bevægelseaccelereret, hvis hastigheden falder, siger vi, at det er en bevægelseretarderet.

vigtigste ligninger til beskrivelsen af ​​ensartet varieret bevægelse er timefunktionerne for position, hastighed og Torricelli ligning, tjek hver af disse ligninger nu:

ensartet cirkulær bevægelse

Cirkulær bevægelse er den, hvor hastigheden på en mobil ændres konstant, så din afstand til et punkt i rummet Blivkonstant. Selvom det kaldes en ensartet cirkulær bevægelse, er denne bevægelse accelereret, da det for at beskrive en cirkulær bane er nødvendigt eksistensen af ​​en centripetal acceleration.

I studiet af cirkulær bevægelse støder vi på et stort antal ligninger, som de findes: ligninger, der beregner forskydning og hastighedklatre; ligninger, der beregner storhedkantet, såsom hastighedkantet; og endelig ligninger, der tjener til at relatere disse to typer mængder.

Tjek nogle af de vigtigste cirkulære bevægelsesligninger:

Vinkelhastigheden bestemmes af frekvensen eller rotationsperioden.
Vinkelhastigheden bestemmes af frekvensen eller rotationsperioden.
Skalarhastighed bestemmes af produktet af vinkelhastighed og rotationsradius.
Skalarhastighed bestemmes af produktet af vinkelhastighed og rotationsradius.
Frekvensen af ​​en cirkulær bevægelse svarer til den inverse af sin periode.
Frekvensen af ​​en cirkulær bevægelse svarer til den inverse af sin periode.

ensartet varieret cirkulær bevægelse

BevægelseCirkulærjævntdiverse (MCUV) er et lidt mere generelt tilfælde af MCU. I det ud over en accelerationcentripetal, der er accelerationerkantet og tangentieltkonstanter, der får mobilens vinkelhastighed til at variere ensartet. Som vi gør i ensartet varieret bevægelse, i MCUV-undersøgelsen bruger vi meget ens timefunktioner af position og hastighed, tjek:

Formlen, der ligner MUV's, kan bruges til at bestemme vinkelpositionen.
Formlen, der ligner MUV's, kan bruges til at bestemme vinkelpositionen.
Time-funktion af vinkelhastigheden for ensartet varieret cirkulær bevægelse.
Time-funktion af vinkelhastigheden for ensartet varieret cirkulær bevægelse.


Se også:Hvad er mekanisk arbejde?

Dynamik

dynamik årsagerne, der gav anledning til en vis bevægelse, undersøges. I denne forstand studerer vi de kræfter, der virker på en krop, mængderne af bevægelse, den mekaniske energi, den impuls og de mængder, der er relateret til rotationsbevægelser, såsom drejningsmoment Det er tidkantet.

Grundlaget for studiet af dynamikken i High School er treloveiNewton, baseret på dem, er de andre ligninger i underområdet afledt., og også fra kinematik. Tjek nogle af de vigtigste formler, der bruges i studiet af dynamik:

statisk

Statik studerer ligevægtsforhold i kroppestor, det vil sige, det bestemmer, hvad målingerne eller endog intensiteten af ​​kræfter og drejningsmomenter skal være, så en krop med ikke-ubetydelige dimensioner kan forblive i ligevægt. I studiet af statik anvendes Newtons love i vid udstrækning.

Stenen vist i figuren er i en statisk ligevægtstilstand
Stenen vist i figuren er i en statisk ligevægtstilstand

Mekanik hos Enem

Blandt alle områder inden for fysik er mekanik den, der er mest til stede i ENEM-spørgsmål, så det er meget vigtigt, at du er i stand til at:

  • forstå O betyder bag kinematikligninger, at kunne relatere dem til reelle situationer såvel som deres grafik;

  • identificere og klassificere progressive, regressive, accelererede og ensartede bevægelser;

  • forstå konceptet af henvisning og forstå, hvad relative bevægelser er;

  • ved, hvordan man ansøger Newtons tre love i de mest forskellige sammenhænge;

  • forstå konceptet af mekanisk, kinetisk og potentiel energi og at vide, hvordan man opererer med disse størrelser;

  • lave kollisionsberegninger ved hjælp af bevægelsesmængden såvel som bevarelsen af ​​mekanisk energi;

  • kende og forstå funktionen Keplers love og deres forhold til loven om universel tyngdekraft;

  • forstå hvordan de skal anvendes de statiske ligevægtsbetingelser for legemer, hvis dimensioner ikke kan overses

  • forstå årsager og virkninger af partikelbevægelser og at vide, hvordan man beskriver dem i form af ligninger.

Se også: Kernefysik - undersøgelse af atomkernens bestanddele

Af mig Rafael Helerbrock

Fødevarer forbundet med forebyggelse af hjerteanfald

Virkningerne af hvidløg for mennesker skal stadig undersøges nærmere, men undersøgelser viser all...

read more

Nye regler for markedsføring af hakkekød træder i kraft

Fra 1. november skal hakkekødsindustrien gennemgå ændringer i forhold til kvalitetskriterier både...

read more

Tjen MERE penge med de 450 millioner R$ fra Mega da Virada

At vinde hos Mega da Virada er drømmen for de fleste, men sandheden er, at de færreste har en idé...

read more
instagram viewer