Klasična mehanika je potpodručje mehanike posvećeno proučavanju kretanja tijela na Zemlji i uronjenih u tekućine ispod brzine svjetlosti i uzroka tih kretanja. Klasična mehanika uglavnom se dijeli na područja kinematike, dinamike, statike, hidrostatike i hidrodinamike. Studij Klasične mehanike od velike je važnosti za veliki broj zanimanja, osim što je najtraženiji sadržaj iz fizike na državnom srednjoškolskom ispitu (Enem).
Pročitajte također: Moderna fizika — polje fizike koje se pojavilo kako bi objasnilo neke pojmove koje klasična mehanika nije mogla objasniti
Teme ovog članka
- 1 - Sažetak klasične mehanike
- 2 - Što proučava klasična mehanika?
-
3 - Glavna područja proučavanja klasične mehanike
- → Kinematika
- → Dinamika
- → Statički
- → Hidrostatski
- → Hidrodinamika
- 4 - Važnost klasične mehanike
- 5 - Klasična mehanika u Enemu
- 6 - Koja su glavna područja studija mehanike?
Sažetak o klasičnoj mehanici
Klasična mehanika je potpodručje mehanike, jedno od glavnih područja fizike.
Ona proučava kretanje tijela na Zemlji i uronjenih u tekućine ispod brzine svjetlosti i uzroke tih kretanja.
Glavna područja proučavanja klasične mehanike su kinematika, dinamika, statika, hidrostatika i hidrodinamika.
Kinematika proučava situacije koje se događaju od trenutka kada tijelo započne svoje stanje gibanja.
Dinamika proučava uzroke koji su doveli do nekog kretanja.
Statika proučava uvjete ravnoteže u proširenim tijelima.
Hidrostatika proučava tekućine u uvjetima statičke ravnoteže.
Hidrodinamika proučava tekućine u gibanju kada su podvrgnute vanjskim silama različitim od nule.
Tri glavna područja mehanike su klasična mehanika, kvantna mehanika i relativistička mehanika.
Klasična mehanika je sadržaj fizike koji najviše pada u Enem.
Što proučava klasična mehanika?
Klasična mehanika proučava kretanje tijela na Zemlji i u fluidima ispod brzine svjetlosti, kao i uzroke tih kretanja. Obično se dijeli na kinematiku, dinamiku, statiku, hidrostatiku i hidrodinamiku.
Glavna područja proučavanja klasične mehanike
→ Kinematika
Kinematika je područje klasične mehanike koje proučava gibanje tijela ne uzimajući u obzir uzroke tog gibanja. Drugim riječima, proučavaju se situacije koje se događaju od trenutka kada tijelo započne svoje stanje gibanja. U okviru Kinematike, koja se gleda u srednjoj školi, izučavaju se vrste kretanja koje ćemo vidjeti u nastavku.
Nemoj sada stati... Ima još nakon publiciteta ;)
◦ Jednoliko gibanje (MU)
Jednoliko gibanje je gibanje gdje je brzina tijela konstantna, giba se samo pravocrtno. Glavna jednadžba koja se koristi za proučavanje jednolikog gibanja je satna funkcija položaja.
Funkcija vremena položaja za MU:
\(S_F =S_0 + vt\ ili\ v= \frac{ΔS}{Δt}\)
◦ Jednoliko promjenjivo gibanje (MUV)
Jednoliko promjenljivo gibanje je gibanje gdje se brzina tijela mijenja konstantnom brzinom. U slučaju kada kretanje ima povećanu brzinu, kažemo da je to ubrzano kretanje; ako se brzina smanjuje, kažemo da se radi o usporenom kretanju.
Najvažnije jednadžbe za opisivanje jednoliko promjenjivog gibanja su satne funkcije položaja i brzine i Torricellijeva jednadžba.
Funkcija vremena položaja za MUV:
\(S_F =S_0 + v_0 t+\frac{at^2}2\ ili\ \trokut S=v_0 t+ \frac{at^2}2,\ com\ \trokut S =S_F -S_0 \)
Funkcija brzine po satu za MUV:
\(V_F =V_0 + at\)
ili
\( a= \frac{V_F- V_0}{t_F-t_0}\)
Torricellijeva jednadžba:
\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\trokut S\)
◦ Jednoliko kružno kretanje (MCU)
Jednoliko kružno gibanje je gibanje u kojoj se smjer brzine pokretnog objekta stalno mijenja tako da njegova udaljenost od točke u prostoru ostaje konstantna. Čak i ako se naziva jednolikim kružnim gibanjem, to je gibanje ubrzano, budući da je za opis kružne putanje nužno postojanje centripetalne akceleracije.
U proučavanju kružnog gibanja susrećemo se s velikim brojem jednadžbi, a tu su: jednadžbe koje računaju pomak i skalarnu brzinu; jednadžbe koje izračunavaju kutne veličine, kao što je kutna brzina; i, konačno, jednadžbe koje služe za povezivanje ove dvije vrste veličina. Pogledajte neke od najvažnijih jednadžbi kružnog gibanja.
Kutna brzina za MCU:
\(ω = \frac{Δθ}{Δt}\)
ili
\(ω = 2πf\)
ili
\(ω = \frac{2π}T\)
Odnos između brzine i kutne brzine:
\(V = ωR\)
Učestalost i period:
\(f = \frac{1}T\)
\(T = \frac{1}f\)
◦ Jednoliko različito kružno kretanje (MCUV)
Jednoliko promjenljivo kružno gibanje je gibanje što je malo općenitiji slučaj jednolikog kružnog gibanja. U njemu, osim centripetalne akceleracije, postoje konstantna kutna i tangencijalna akceleracija, zbog kojih se kutna brzina mobila jednoliko mijenja. Kao što to činimo u jednoliko promjenjivom gibanju, u proučavanju MCUV-a koristimo vrlo slične satne funkcije položaja i brzine.
Funkcija kutnog položaja MCUV-a u smjeru kazaljke na satu:
\(θ_F =θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)
Satna funkcija kutne brzine MCUV:
\(ω_F = ω_0 = at \)
Vidi također:Tehnike rješavanja kinematičkih vježbi
→ Dinamika
Dinamika je područje klasične mehanike koje proučava uzroke koji su doveli do nekog kretanja. U tom smislu proučavamo sile koje djeluju na tijelo, količine gibanja, energiju mehanika, impuls i veličine povezane s rotacijskim pokretima, kao što su moment i moment kutni.
Temelji studija dinamike u srednjoj školi su tri Newtonova zakona. Na temelju njih izvode se ostale jednadžbe potpodručja, ali i Kinematike. Pogledajte neke od najvažnijih formula koje se koriste u proučavanju dinamike:
Newtonov drugi zakon:
\(F=m\cdot a\)
Zakretni moment ili moment sile:
\(T=Fdsenθ\)
Linearni zamah ili linearni zamah:
\(Q=mv\)
Kutni moment ili kutni moment:
\(L=rQsenθ\)
Kinetička energija:
\(E_c=\frac{mv^2}2\)
→ statički
Statika je područje klasične mehanike koje proučava uvjete ravnoteže u produženim tijelima, odnosno određuje koje mjere ili čak intenziteti sila i momenta trebaju biti kako bi tijelo nezanemarljivih dimenzija moglo ostati u ravnoteži. U proučavanju statike naširoko se koriste Newtonovi zakoni.
→ hidrostatski
Hidrostatička je područje klasične mehanike koje proučava tekućine u uvjetima statičke ravnoteže. U njoj smo proučavali specifičnu masu, tlak, Stevinov princip, Pascalov teorem i Arhimedov teorem.
→ Hidrodinamika
Hidrodinamika je područje klasične mehanike koje proučava tekućine u gibanju kada su podvrgnute vanjskim silama različitim od nule. U njemu proučavamo tok, jednadžbu kontinuiteta i Bernoullijev princip.
Važnost klasične mehanike
Klasična mehanika ima veliku važnost u nekoliko aspekata. U nastavku ističemo neka razumijevanja koja su bila moguća samo istraživanjem klasične mehanike:
Opisane putanje planeta, satelita i asteroida po zakonu univerzalne gravitacije to je po Keplerovim zakonima.
Putanja raketa, metaka, strelica i strijela objašnjena pomoću jednadžbi za lansiranje projektila.
Strujanje fluida, opisano jednadžbom kontinuiteta, može objasniti let zrakoplova, kao i hidrostatičke situacije u kojima fluidi miruju.
Rad jednostavnih strojeva, kao što su nagnute ravnine, remenice, dizalice, vage itd.
Putanja električki nabijenih čestica koje se kreću pod djelovanjem električnih i magnetskih polja, kao u fenomenu polarne svjetlosti.
Tijela u slobodnom padu ili čak tijela koja padaju ubrzana gravitacijom, ali trpe djelovanje otpora zraka.
Vidi također:Astrofizika — grana astronomije posvećena proučavanju svemira primjenom zakona fizike i kemije
Klasična mehanika u Enemu
Među svim područjima fizike, klasična mehanika je ona koja je u Enem pitanjima zastupljena u najvećoj mjeri, stoga je od velike važnosti da ste u mogućnosti:
razumjeti značenje kinematičkih jednadžbi, moći ih povezati sa stvarnim situacijama, kao i njihove grafove;
identificirati i klasificirati progresivna, regresivna, ubrzana i uniformna kretanja;
razumjeti pojam referencije i razumjeti što su relativna kretanja;
znati primijeniti tri Newtonova zakona u najrazličitijim kontekstima;
razumjeti pojam mehaničke, kinetičke i potencijalne energije i znati operirati s tim veličinama;
napraviti izračune sudara koristeći zamah kao i očuvanje mehaničke energije;
poznavati i razumjeti djelovanje Keplerovih zakona i njihov odnos sa zakonom univerzalne gravitacije;
razumjeti kako uvjete statičke ravnoteže treba primijeniti na tijela čije se dimenzije ne mogu zanemariti;
razumjeti uzroke i posljedice gibanja čestica i znati ih opisati u obliku jednadžbi.
Koja su glavna područja studija mehanike?
Mehaničari To je jedno od velikih područja fizike. Obično se dijeli na:
Klasična mehanika: grana mehanike koja proučava kretanje tijela na Zemlji i uronjenih u tekućine ispod brzine svjetlosti i uzroke tih kretanja. Odnosi se na poznavanje područja koje je primjenjivo na makroskopske situacije.
Kvantna mehanika: grana mehanike koja proučava kretanje sitnih čestica, poput atoma i molekula.
Relativistička mehanika: grana mehanike koja proučava ponašanje tijela koja se kreću brzinama bliskim brzini svjetlosti. Proizlazi iz otkrića fizičar Albert Einstein.
Izvor
e-Física – Internetska nastava fizike; USP – Sveučilište u São Paulu. mehanika. Dostupno u: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? categoryid=132.
Autor Rafael Helerbrock
Učiteljica fizike
Želite li ovaj tekst citirati u školskom ili akademskom radu? Izgled:
HELERBROCK, Raphael. "Klasična mehanika"; Brazilska škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. Pristupljeno 22. kolovoza 2023.
Saznajte više o tome što je ubrzanje, naučite kako ga izračunati, shvatite njegovo fizičko značenje i pogledajte primjere riješenih vježbi.
Znate li što je dimenzionalna analiza ili imate poteškoća s korištenjem ovog alata? Pogledajte naš članak i pogledajte primjere i riješene vježbe na ovu temu.
Imate li poteškoća u fizici i tražite savjete kako riješiti vježbe o Newtonovim zakonima? Pristupite tekstu i pogledajte nekoliko savjeta za rješavanje ove vrste vježbi te pogledajte riješene vježbe o primjeni Newtonovih zakona.
Kliknite ovdje da biste saznali što je statika i razumjeli koncepte kao što su statička ravnoteža, okretni moment i poluga. Poznavati formule statike i njihove primjene.
Znate li što je snaga? Razumjeti koncept, provjeriti formule koje se koriste za različite vrste sila i vidjeti kakav je odnos između sila i Newtonovih zakona.
Saznajte više o fizici, jednoj od najstarijih i najvažnijih znanosti koja je kroz stoljeća pridonijela znanstvenom i tehnološkom razvoju čovječanstva. Fizika je podijeljena na područja kao što su mehanika, elektromagnetizam, termologija, optika i valovi, koja imaju svoje pododjeljke.
Naučite o zakonu univerzalne gravitacije koji je razvio engleski fizičar Isaac Newton. Povezuje umnožak mase dvaju tijela s obrnutim kvadratom njihove udaljenosti kako bi se odredio intenzitet gravitacijske privlačne sile koja postoji između njih. Dođi razumjeti predmet ovdje!
Poznavati formulu koja opisuje tu fizikalnu veličinu.
Shvatite Newtonove zakone i pogledajte neke riješene primjere, kao i vježbe na ovu temu koje su pale na Enem.
Saznajte više o jednolikom kretanju, odnosno kretanju u kojem namještaj putuje kroz jednake prostore u jednakim vremenskim intervalima. Pogledajte primjere i jednadžbe!
Dodvoravanje
Sleng preuzet iz engleskog koristi se za označavanje nekoga tko se smatra otrcanim, sramotnim, zastarjelim i izvan mode.
Danas, 22. kolovoza, u Brazilu i diljem svijeta obilježava se Dan folklora. Učitelji objašnjavaju...
Upoznajte Eris, novu varijantu covida-19. Pogledajte svoje simptome, rizike i načine da ostanete sigurni.
Uostalom, što je hladna fronta? Kliknite ovdje, shvatite kako nastaju hladne fronte i saznajte...
