Μηχανική: κινηματική, δυναμική και στατική

Μηχανική είναι μια μεγάλη περιοχή του η φυσικη που εστιάζει μελέτητουκίνηση και υπόλοιπο των οργάνων, ανεξάρτητα από το αν βρίσκονται υπό τη δράση ή όχι δυνάμεις. Η μηχανική χωρίζεται στους τομείς της κινηματική, δυναμικήκαι στατικός. Πρακτικά όλες οι κινήσεις που πραγματοποιούνται στην καθημερινή μας ζωή μπορούν να περιγραφούν από τις εξισώσεις σε αυτόν τον τομέα.

Η μελέτη του Μηχανική έχει μεγάλη σημασία για ένα τεράστιο φάσμα επαγγελμάτων, εκτός από το ότι είναι το περιεχόμενο φυσικής που απαιτείται περισσότερο στο ΕξέτασηΕθνικόςτουΔιδασκαλίαΜέση τιμή (Και είτε). Μερικοί επαγγελματίες ασχολούνται με αυτό καθημερινά, όπως μηχανικοίάμαχος πληθυσμός,μηχανικοίγεωπόνοι,μηχανικοίΜηχανική,μηχανικοίυδραυλικός, αρχιτέκτονες,πιλότοισεεπίπεδο, φυσικά και άλλα.

Η μηχανική χωρίζεται σε κινηματική, δυναμική και στατική.

Τι μελετά η μηχανική;

Το αντικείμενο της μελέτης της μηχανικής είναι το κίνηση, έτσι είναι μια πολύ εκτεταμένη περιοχή μελέτης. Μεταξύ των διαφόρων δυνατοτήτων μελέτης, επισημαίνουμε ορισμένες που αναπτύχθηκαν από την έρευνα στη μηχανική:

Στο τροχιές πλανήτη, δορυφόροι και αστεροειδείς, που περιγράφονται από νόμος της καθολικής βαρύτητας και από το Οι νόμοι του Κέπλερ.

Οι νόμοι της μηχανικής μας επιτρέπουν να υπολογίσουμε την ταχύτητα και το ύψος για να τοποθετήσουμε τους δορυφόρους σε τροχιά.

• Ο τροχιάπυραύλων, σφαίρες, βελάκια και βέλη που εξηγούνται μέσω των εξισώσεων του εκτόξευση βλήματος.

• Ο ροή ρευστού, που περιγράφεται από την εξίσωση συνέχειας, ικανή να εξηγήσει την πτήση των αεροπλάνων καθώς και τις καταστάσεις υδροστατικός, στα οποία τα υγρά είναι σε ηρεμία.

• Ο λειτουργία μηχανής απλό, όπως κεκλιμένα επίπεδα, τροχαλίες, ανυψωτικά, ζυγαριά κ.λπ.

• Ο τροχιά σωματιδίων ηλεκτρικά φορτισμένη κίνηση υπό τη δράση του ηλεκτρικά πεδία και μαγνητικός, όπως στο φαινόμενο aurora borealis.

• σώματα σε ελεύθερη πτώση ή ακόμη και σώματα που πέφτουν επιταχυνόμενα από τη βαρύτητα, αλλά υποφέρουν από τη δράση της αντίστασης στον αέρα.

Κοίταεπίσης:Μάθετε πώς να λύσετε ασκήσεις κινηματικής

Κατά τη μελέτη της φυσικής, μπορεί να συναντήσετε τον όρο Μηχανικήκλασσικός, Ο όρος αυτός σχετίζεται με τη γνώση της περιοχής που ισχύει αποκλειστικά για καταστάσειςμακροσκοπική. Για τις άλλες περιπτώσεις, που απαιτούν εξήγηση της κίνησης μικροσκοπικών σωματιδίων, όπως άτομα και μόρια, χρησιμοποιείται ένας άλλος τύπος μηχανικής, που ονομάζεται κβαντική μηχανική.

Εκτός από την κλασική μηχανική και την κβαντική μηχανική, υπάρχει η σχετικιστική μηχανική, ένας κλάδος της φυσικής που προέρχεται από τις ανακαλύψεις του φυσικού Albert Einstein. Αυτός ο κλάδος της μηχανικής μελετά τη συμπεριφορά των σωμάτων που κινούνται με ταχύτητες κοντά στο ταχύτητα του φωτός.

κινηματική

κινηματική είναι το πεδίο της μηχανικής που μελετά την κίνηση των σωμάτων χωρίς να ληφθούν υπόψη οι αιτίες αυτής της κίνησης. Με άλλα λόγια, μελετάμε καταστάσεις που συμβαίνουν από τη στιγμή που ένα σώμα ξεκινά την κατάσταση κίνησής του.

Στο πλαίσιο της κινηματικής, που παρατηρείται στο γυμνάσιο, μελετούνται οι ακόλουθοι τύποι κίνησης:

ομοιόμορφη κίνηση

ομοιόμορφη κίνηση είναι ένα στο οποίο η ταχύτητα ενός σώματος είναι σταθερή, ταξιδεύοντας μόνο σε ευθεία γραμμή. Η κύρια εξίσωση που χρησιμοποιείται για τη μελέτη ομοιόμορφης κίνησης είναι η συνάρτηση ωριαίας θέσης, που φαίνεται παρακάτω:

ομοιόμορφη μετακίνηση

ομοιόμορφη μετακίνηση είναι το όνομα που δίνεται στον τύπο κίνησης κατά την οποία η ταχύτητα ενός σώματος αλλάζει με σταθερούς ρυθμούς. Στην περίπτωση που η κίνηση έχει αυξηθεί, λέμε ότι είναι κίνησηεπιταχυνθηκε, αν μειωθεί η ταχύτητα, λέμε ότι είναι κίνησηκαθυστερημένος.

Στο πιο σημαντικές εξισώσεις για την περιγραφή της ομοιόμορφα μεταβαλλόμενης κίνησης είναι οι ωριαίες συναρτήσεις θέσης, ταχύτητας και Εξίσωση Torricelli, ελέγξτε κάθε μία από αυτές τις εξισώσεις τώρα:

ομοιόμορφη κυκλική κίνηση

Κυκλική κίνηση είναι αυτό όπου το Η κατεύθυνση της ταχύτητας ενός κινητού αλλάζει συνεχώς, έτσι ώστε το δικό σας απόσταση σε ένα σημείο του διαστήματος διαμονήσυνεχής. Παρόλο που ονομάζεται ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, αυτή η κίνηση είναι επιταχυνθηκε, αφού, για να περιγράψουμε μια κυκλική τροχιά, είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενός κεντρομετρική επιτάχυνση.

Στη μελέτη της κυκλικής κίνησης, συναντάμε έναν μεγάλο αριθμό εξισώσεων, όπως υπάρχουν: εξισώσεις που υπολογίζουν μετατόπιση και ταχύτητααναρρίχηση; εξισώσεις που υπολογίζουν μεγαλοπρεπήγωνιώδης, όπως ταχύτηταγωνιώδης; και, τέλος, εξισώσεις που χρησιμεύουν για τη συσχέτιση αυτών των δύο τύπων ποσοτήτων.

Δείτε μερικά από τα πιο σημαντικά εξισώσεις κυκλικής κίνησης:

Η γωνιακή ταχύτητα καθορίζεται από τη συχνότητα ή την περίοδο περιστροφής.

Η κλιματική ταχύτητα καθορίζεται από το προϊόν της γωνιακής ταχύτητας και της ακτίνας περιστροφής.

Η συχνότητα μιας κυκλικής κίνησης αντιστοιχεί στο αντίστροφο της περιόδου του.

ομοιόμορφη κυκλική κίνηση

ΚίνησηΕγκύκλιοςεξίσουδιάφορα (MCUV) είναι μια ελαφρώς πιο γενική περίπτωση του MCU. Σε αυτό, εκτός από ένα επιτάχυνσηκεντρομόλος, υπάρχει επιταχύνσειςγωνιακό και εφαπτομενικόσταθερές, που προκαλούν την γωνιακή ταχύτητα του κινητού να μεταβάλλεται ομοιόμορφα. Όπως κάνουμε με ομοιόμορφα ποικίλη κίνηση, στη μελέτη MCUV χρησιμοποιούμε πολύ παρόμοιες ωριαίες συναρτήσεις θέσης και ταχύτητας, ελέγξτε:

Ο τύπος, παρόμοιος με αυτόν του MUV, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της γωνιακής θέσης.

Ωριαία συνάρτηση γωνιακής ταχύτητας για ομοιόμορφη κυκλική κίνηση.

Δείτε επίσης:Τι είναι η μηχανική εργασία;

Δυναμική

Στο δυναμική Μελετώνται οι αιτίες που οδήγησαν σε κάποια κίνηση. Με αυτή την έννοια, μελετάμε τις δυνάμεις που δρουν σε ένα σώμα, τις ποσότητες κίνησης, τη μηχανική ενέργεια, το ώθηση και τις ποσότητες που σχετίζονται με περιστροφικές κινήσεις, όπως το ροπή είναι το χρόνοςγωνιώδης.

Οι βάσεις για τη μελέτη της δυναμικής του Λυκείου είναι οι τρίατου νόμουσεΝεύτο, βάσει αυτών, προκύπτουν οι άλλες εξισώσεις της υποζώνης., και επίσης από κινηματική. Δείτε μερικές από τις πιο σημαντικές φόρμουλες που χρησιμοποιούνται στη μελέτη της δυναμικής:

στατικός

Η Στατική μελετά το συνθήκες ισορροπίας στα σώματαεκτενής, Δηλαδή, καθορίζει ποια είναι τα μέτρα ή ακόμη και η ένταση των δυνάμεων και των ροπών ώστε ένα σώμα μη αμελητέων διαστάσεων να μπορεί να παραμείνει σε ισορροπία. Στη μελέτη της στατικής, οι νόμοι του Νεύτωνα χρησιμοποιούνται ευρέως.

Ο βράχος που φαίνεται στο σχήμα είναι σε κατάσταση στατικής ισορροπίας

Μηχανική στο Enem

Μεταξύ όλων των τομέων της φυσικής, η μηχανική είναι αυτή που εμφανίζεται περισσότερο σε θέματα ΕΝΕΜ, οπότε είναι πολύ σημαντικό να μπορείτε:

• καταλαβαίνουν Ο έννοια πίσω από τις εξισώσεις κινηματικής, είναι σε θέση να τις συσχετίσει με πραγματικές καταστάσεις καθώς και με τα γραφικά τους.

• αναγνώριση και ταξινόμηση προοδευτικές, οπισθοδρομικές, επιταχυνόμενες και ομοιόμορφες κινήσεις ·

• κατανοήστε την έννοια αναφοράς και να καταλάβετε τι είναι σχετικές κινήσεις?

• ξέρετε πώς να υποβάλετε αίτηση Οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα στα πιο διαφορετικά πλαίσια.

• κατανοήστε την έννοια μηχανικής, κινητικής και δυνητικής ενέργειας και γνωρίζοντας πώς να λειτουργούμε με αυτές τις ποσότητες ·

• κάνετε υπολογισμούς σύγκρουσης χρησιμοποιώντας την ποσότητα κίνησης καθώς και τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας ·

• να γνωρίζετε και να κατανοείτε τη λειτουργία Οι νόμοι του Κέπλερ και η σχέση τους με το νόμο της καθολικής βαρύτητας.

• κατανοήστε πώς πρέπει να εφαρμοστούν τις συνθήκες στατικής ισορροπίας για σώματα των οποίων οι διαστάσεις δεν μπορούν να παραμεληθούν ·

• κατανοήστε τις αιτίες και τα αποτελέσματα κινήσεων σωματιδίων και γνωρίζοντας πώς να τα περιγράψουμε με τη μορφή εξισώσεων.

Δείτε επίσης: Πυρηνική φυσική - μελέτη των συστατικών σωματιδίων του ατομικού πυρήνα

Από εμένα, Rafael Helerbrock