Mechanika: kinematika, dinamika és statika

mechanika nagy területe fizika amely arra összpontosít tanulmánynak,-nekmozgalom és pihenés a testek közül, függetlenül attól, hogy ezek a szervezetek működnek-e erők. A mechanika fel van osztva a területekre kinematika, dinamikaés statikus. Gyakorlatilag minden olyan mozgás, amely a mindennapi életünkben zajlik, leírható az ezen a területen található egyenletekkel.

Tanulmányozása mechanika nagy jelentőségű a szakmák széles körében, amellett, hogy ez a fizikai tartalom a leginkább követelt a VizsgaNemzetinak,-nekTanításÁtlagos (És akár). Egyes szakemberek naponta foglalkoznak vele, mint pl mérnökökcivilek,mérnökökagronómusok,mérnökökmechanika,mérnökökhidraulikus, építészek,pilótákban benrepülőgép, fizikai és mások.

A mechanikát kinematikára, dinamikára és statikára osztják.

Mit tanul a mechanika?

A mechanika vizsgálatának tárgya az mozgalom, tehát nagyon kiterjedt vizsgálati területről van szó. A különféle tanulmányi lehetőségek közül kiemelünk néhányat, amelyet a mechanika kutatása fejlesztett ki:

Nál nél bolygó kering, műholdak és aszteroidák, amelyeket a az univerzális gravitáció törvénye és a Kepler törvényei.

A mechanika törvényei lehetővé teszik számunkra a műholdak pályára állításához szükséges sebesség és magasság kiszámítását.

• A röppályarakétákból, golyókat, dartsokat és nyilakat magyarázza a lövedék indítása.

• O folyadékáramlás, amelyet a folytonossági egyenlet ír le, és képes megmagyarázni a repülőgépek repülését, valamint a helyzeteket hidrosztatikus, amelyben a folyadékok nyugalomban vannak.

• O a gép működtetése egyszerű, mint pl ferde repülőgépek, csigák, emelők, mérlegek stb.

• A részecske pályája elektromosan feltöltött mozgása alatt elektromos mezők és mágneses, mint az aurora borealis jelenségben.

• testek szabadesés vagy akár a gravitáció által felgyorsultan zuhanó, de a légellenállás hatását elszenvedő testek.

Nézis:Megtanulják, hogyan oldják meg a kinematikai gyakorlatokat

A fizika tanulmányozása során találkozhat a kifejezéssel mechanikaklasszikus, az ilyen kifejezés a terület ismeretére vonatkozik, amely kizárólagosan alkalmazható helyzetekmakroszkopikus. A többi esetre, amelyek apró részecskék mozgásának magyarázatát igénylik, mint pl atomok és molekulák, egy másik típusú mechanikát alkalmaznak, az ún kvantummechanika.

A klasszikus mechanika és a kvantummechanika mellett ott van a relativisztikus mechanika, a fizika egyik ága, amely Albert Einstein fizikus felfedezéséből ered. A mechanika ezen ága a testhez közeli sebességgel mozgó testek viselkedését tanulmányozza fénysebesség.

kinematika

kinematika a mechanika területe, amely a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe vennék e mozgás okait. Más szavakkal, olyan helyzeteket tanulmányozunk, amelyek abban a pillanatban fordulnak elő, amikor a test megkezdi mozgási állapotát.

A középiskolában megfigyelhető kinematika összefüggésében a következő mozgástípusokat vizsgálják:

egységes mozgás

egységes mozgás olyan, amelyben a test sebessége állandó, csak egyenes vonalban halad. Az egyenletes mozgás vizsgálatára használt fő egyenlet a helyzet óránkénti függvénye, az alábbiakban látható:

egyenletesen változatos mozgás

egyenletesen változatos mozgás annak a mozgásnak a neve, amelyben a test sebessége állandó sebességgel változik. Abban az esetben, ha a mozgás sebessége megnő, azt mondjuk, hogy a mozgalomfelgyorsult, ha csökken a sebesség, akkor azt mondjuk, hogy ez a mozgalomretardált.

Nál nél legfontosabb egyenletek az egyenletesen változó mozgás leírására a helyzet, a sebesség és az óránkénti függvények Torricelli-egyenlet, most ellenőrizze az alábbi egyenleteket:

egységes körmozgás

Körkörös mozgás az, ahol a a mobil sebességének iránya folyamatosan változik, hogy a távolság a tér egy pontjára maradállandó. Annak ellenére, hogy egységes körmozgásnak hívják, ez a mozgás az felgyorsult, mivel a körpálya leírásához szükséges a centripetális gyorsulás.

A körmozgás tanulmányozása során számos olyan egyenlettel találkozunk, amelyek léteznek: egyenletek, amelyek kiszámítanak elmozdulás és sebességmászik; számító egyenletek nagyságokszögletes, mint például sebességszögletes; és végül olyan egyenletek, amelyek e két típusú mennyiség összekapcsolására szolgálnak.

Nézze meg a legfontosabbakat körmozgásegyenletek:

A szögsebességet a forgás gyakorisága vagy időszaka határozza meg.

A skaláris sebességet a szögsebesség és a forgási sugár szorzata határozza meg.

A körmozgás gyakorisága megfelel a periódus inverzének.

egységesen változó körmozgás

MozgalomKör alakúegyenletesenvegyes (MCUV) az MCU kissé általánosabb esete. Ebben, a gyorsuláscentripetális, van gyorsulásokszögletes és érintőlegesállandók, amelyek miatt a mobil szögsebessége egyenletesen változik. Ahogy egyenletesen változó mozgásban tesszük, az MCUV vizsgálatban nagyon hasonló óránkénti helyzet- és sebességfüggvényeket használunk, nézze meg:

Az MUV-hez hasonló képlet használható a szögpozíció meghatározására.

A szögsebesség óránkénti függvénye az egyenletesen változó körmozgáshoz.

Lásd még:Mi a mechanikus munka?

Dinamika

Nál nél dinamika megvizsgálják azokat az okokat, amelyek valamilyen mozgást váltottak ki. Ebben az értelemben tanulmányozzuk a testre ható erőket, a mozgás mennyiségét, a mechanikai energiát, a impulzus és a forgási mozgásokhoz kapcsolódó mennyiségek, például a nyomaték ez a időszögletes.

A középiskola dinamikájának tanulmányozásának alapjai a háromtörvényeketban benNewton, ezek alapján levezetik az alterület többi egyenletét., és onnan is kinematika. Nézze meg a dinamika tanulmányozásában használt néhány legfontosabb képletet:

statikus

A statika tanulmányozza a egyensúlyi viszonyok a testekbenkiterjedt, vagyis meghatározza, hogy milyen mértékeknek vagy akár az erők és a nyomatékok intenzitásának kell lennie ahhoz, hogy egy nem elhanyagolható méretű test egyensúlyban tudjon maradni. A statika tanulmányozása során Newton törvényeit széles körben használják.

Az ábrán látható kőzet statikus egyensúlyi állapotban van

Mechanika az Enemnél

A fizika minden területén a mechanika az, amely leginkább jelen van az ENEM kérdéseiben, ezért nagyon fontos, hogy:

• megért O jelentése a kinematikai egyenletek mögött, képesek összekapcsolni őket a valós helyzetekkel, valamint a grafikájukkal;

• azonosítani és osztályozni progresszív, regresszív, gyorsított és egyenletes mozgások;

• értsd meg a fogalmat referencia és megérteni, mi a relatív mozgás;

• tudja, hogyan kell alkalmazni Newton három törvénye a legkülönbözőbb összefüggésekben;

• értsd meg a fogalmat mechanikai, kinetikus és potenciális energia, valamint annak ismerete, hogyan kell működni ezekkel a mennyiségekkel;

• végezzen ütközési számításokat a mozgás mennyiségének, valamint a mechanikai energia megőrzésének felhasználása;

• ismerni és megérteni a működést Kepler törvényei és ezek kapcsolata az egyetemes gravitáció törvényével;

• megérteni, hogyan kell alkalmazni őket azoknak a testeknek a statikus egyensúlyi körülményei, amelyek méretei nem elhanyagolhatók;

• megérteni az okokat és következményeket részecskemozgásokról és annak tudásáról, hogyan írhatjuk le őket egyenletek formájában.

Lásd még: Nukleáris fizika - az atommag alkotó részecskéinek vizsgálata

Általam. Rafael Helerbrock