Mécanique: cinématique, dynamique et statique

mécanique est une vaste zone de la physique qui se concentre sur étudedemouvement et du repos des corps, qu'ils soient ou non sous l'action de les forces. La mécanique est divisée en domaines de cinématique, dynamiqueet statique. Pratiquement tous les mouvements qui ont lieu dans notre vie quotidienne peuvent être décrits par les équations de ce domaine.

L'Etude de mécanique est d'une grande importance pour un large éventail de professions, en plus d'être le contenu de physique le plus demandé dans le ExamennationaledeEnseignementMoyenne (Et non plus). Certains professionnels y font face quotidiennement, comme ingénieurscivils,ingénieursagronomes,ingénieursmécanique,ingénieurshydraulique, architectes,pilotesdansavion, physique et autres.

La mécanique est divisée en cinématique, dynamique et statique.

Qu'étudie la mécanique ?

L'objet de l'étude de la mécanique est la mouvement, c'est donc une zone d'étude très étendue. Parmi les différentes possibilités d'étude, nous en soulignons quelques-unes qui ont été développées par la recherche en mécanique:

À orbites des planètes, satellites et astéroïdes, décrits par loi de la gravitation universelle et par le Les lois de Kepler.

Les lois de la mécanique nous permettent de calculer la vitesse et la hauteur pour placer les satellites en orbite.

• LES trajectoiredes fusées, balles, fléchettes et flèches expliquées à travers les équations de lancement de projectiles.

• O l'écoulement d'un fluide, décrit par l'équation de continuité, capable d'expliquer le vol des avions ainsi que les situations hydrostatique, dans laquelle les fluides sont au repos.

• O fonctionnement de la machine simples, comme plans inclinés, poulies, palans, balances, etc.

• LES trajectoire des particules chargé électriquement se déplaçant sous l'action de champs électriques et magnétique, comme dans le phénomène des aurores boréales.

• corps dans chute libre ou encore des corps qui tombent accélérés par la gravité, mais subissent l'action de la résistance de l'air.

Voirégalement:Apprenez à résoudre des exercices de cinématique

En étudiant la physique, vous rencontrerez peut-être le terme mécaniqueclassique, ce terme se rapporte à la connaissance du domaine qui s'applique exclusivement à situationsmacroscopique. Pour les autres cas, qui nécessitent une explication du mouvement de minuscules particules, telles que atomes et molécules, un autre type de mécanique est utilisé, appelé mécanique quantique.

En plus de la mécanique classique et de la mécanique quantique, il y a la mécanique relativiste, une branche de la physique issue des découvertes du physicien Albert Einstein. Cette branche de la mécanique étudie le comportement des corps se déplaçant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière.

cinématique

cinématique est le domaine de la mécanique qui étudie le mouvement des corps sans tenir compte des causes de ce mouvement. En d'autres termes, nous étudions des situations qui se produisent à partir du moment où un corps commence son état de mouvement.

Dans le cadre de la cinématique, que l'on voit au lycée, les types de mouvements suivants sont étudiés :

mouvement uniforme

mouvement uniforme est celui dans lequel la vitesse d'un corps est constante, se déplaçant uniquement en ligne droite. L'équation principale utilisée pour étudier le mouvement uniforme est la fonction horaire de la position, illustrée ci-dessous :

mouvement uniformément varié

mouvement uniformément varié est le nom donné au type de mouvement dans lequel la vitesse d'un corps change à des taux constants. Dans le cas où le mouvement a sa vitesse augmentée, on dit que c'est un mouvementaccéléré, si la vitesse diminue, on dit que c'est un mouvementretardé.

À équations les plus importantes pour la description du mouvement uniformément varié sont les fonctions horaires de la position, de la vitesse et Équation de Torricelli, vérifiez maintenant chacune de ces équations :

Mouvement circulaire uniforme

Mouvement circulaire est celui où le la direction de la vitesse d'un mobile change constamment, afin que votre distance à un point de l'espace resterconstant. Même s'il s'agit d'un mouvement circulaire uniforme, ce mouvement est accéléré, puisque, pour décrire une trajectoire circulaire, il faut l'existence d'un accélération centripète.

Dans l'étude du mouvement circulaire, nous rencontrons un grand nombre d'équations, telles qu'elles existent: des équations qui calculent déplacement et rapiditémontée; équations qui calculent grandeurangulaire, tel que rapiditéangulaire; et, enfin, les équations qui servent à relier ces deux types de grandeurs.

Découvrez quelques-uns des plus importants équations de mouvement circulaire:

La vitesse angulaire est déterminée par la fréquence ou la période de rotation.

La vitesse scalaire est déterminée par le produit de la vitesse angulaire et du rayon de rotation.

La fréquence d'un mouvement circulaire correspond à l'inverse de sa période.

mouvement circulaire uniformément varié

MouvementCirculaireuniformémentdivers (MCUV) est un cas légèrement plus général du MCU. Dans celui-ci, en plus d'un accélérationcentripète, il y a accélérationsangulaire et tangentielconstantes, qui font varier uniformément la vitesse angulaire du mobile. Comme nous le faisons dans un mouvement uniformément varié, dans l'étude MCUV, nous utilisons des fonctions horaires de position et de vitesse très similaires, vérifiez :

La formule, similaire à celle du MUV, peut être utilisée pour déterminer la position angulaire.

Fonction horaire de la vitesse angulaire pour un mouvement circulaire uniformément varié.

Voir aussi :Qu'est-ce que le travail mécanique ?

Dynamique

À dynamique les causes qui ont donné lieu à certains mouvements sont étudiées. En ce sens, nous étudions les forces qui agissent sur un corps, les quantités de mouvement, l'énergie mécanique, la impulsion et les grandeurs liées aux mouvements de rotation, comme le couple C'est le tempsangulaire.

Les bases de l'étude de la dynamique du Lycée sont les TroisloisdansNewton, sur la base de celles-ci, les autres équations de la sous-zone sont dérivées., et aussi de cinématique. Découvrez quelques-unes des formules les plus importantes utilisées dans l'étude de la dynamique :

statique

La statique étudie le conditions d'équilibre dans les corpsextensif, c'est-à-dire qu'elle détermine quelles doivent être les mesures ou l'intensité des forces et des couples pour qu'un corps de dimensions non négligeables puisse rester en équilibre. Dans l'étude de la statique, les lois de Newton sont largement utilisées.

La roche montrée sur la figure est dans un état d'équilibre statique

Mécanique chez Enem

Parmi tous les domaines de la physique, la mécanique est celui qui est le plus présent dans les questions ENEM, il est donc très important que vous soyez capable de :

• comprendre O sens derrière des équations cinématiques, pouvoir les relier à des situations réelles ainsi que leurs graphismes ;

• identifier et classer mouvements progressifs, régressifs, accélérés et uniformes;

• comprendre le concept du référentiel et comprendre ce que sont les mouvements relatifs ;

• savoir postuler les trois lois de Newton dans les contextes les plus différents ;

• comprendre le concept de l'énergie mécanique, cinétique et potentielle et savoir opérer avec ces grandeurs ;

• faire des calculs de collision en utilisant la quantité de mouvement ainsi que la conservation de l'énergie mécanique;

• connaître et comprendre le fonctionnement les lois de Kepler et leur relation avec la loi de la gravitation universelle ;

• comprendre comment ils doivent être appliqués les conditions d'équilibre statique à des corps dont les dimensions ne peuvent être négligées ;

• comprendre les causes et les effets des mouvements des particules et savoir les décrire sous forme d'équations.

Voir aussi: Physique nucléaire - étude des particules constitutives du noyau atomique

Par moi Rafael Helerbrock