Mekanika Klasik: bidang studi, di Enem

Mekanika Klasik adalah sub-bidang Mekanika yang didedikasikan untuk mempelajari pergerakan benda di Bumi dan terbenam dalam cairan di bawah kecepatan cahaya dan penyebab pergerakan tersebut. Mekanika Klasik terutama dibagi menjadi bidang Kinematika, Dinamika, Statika, Hidrostatik dan Hidrodinamika. Studi Mekanika Klasik sangat penting untuk berbagai macam profesi, selain menjadi konten Fisika yang paling banyak diminta dalam Ujian Nasional Sekolah Menengah Atas (Enem).

Baca juga: Fisika Modern — bidang Fisika yang muncul untuk menjelaskan beberapa konsep yang tidak dapat dijelaskan oleh Mekanika Klasik

Topik artikel ini

  • 1 - Ringkasan Mekanika Klasik
  • 2 - Apa yang dipelajari Mekanika Klasik?
  • 3 - Bidang studi utama Mekanika Klasik
    • → Kinematika
    • → Dinamika
    • → Statis
    • → Hidrostatik
    • → Hidrodinamika
  • 4 - Pentingnya Mekanika Klasik
  • 5 - Mekanika Klasik di Enem
  • 6 - Apa bidang studi utama dalam Mekanika?

Abstrak Mekanika Klasik

  • Mekanika Klasik adalah subbidang Mekanika, salah satu bidang utama Fisika.

  • Dia mempelajari pergerakan benda di Bumi dan terbenam dalam cairan di bawah kecepatan cahaya dan penyebab pergerakan tersebut.

  • Bidang studi utama Mekanika Klasik adalah Kinematika, Dinamik, Statika, Hidrostatis, dan Hidrodinamika.

  • Kinematika mempelajari situasi yang terjadi sejak benda memulai keadaan geraknya.

  • Dinamika mempelajari penyebab yang memunculkan beberapa gerakan.

  • Statika mempelajari kondisi kesetimbangan dalam benda yang diperluas.

  • Hidrostatik mempelajari cairan dalam kondisi kesetimbangan statis.

  • Hidrodinamika mempelajari fluida yang bergerak ketika mengalami gaya eksternal yang tidak nol.

  • Tiga bidang utama Mekanika adalah Mekanika Klasik, Mekanika Kuantum, dan Mekanika Relativistik.

  • Mekanika Klasik adalah konten Fisika yang paling banyak masuk dalam Enem.

Apa yang dipelajari Mekanika Klasik?

Mekanika Klasik mempelajari gerakan benda di Bumi dan terbenam dalam cairan di bawah kecepatan cahaya, selain penyebab gerakan tersebut. Biasanya dibagi menjadi Kinematika, Dinamik, Statika, Hidrostatik dan Hidrodinamika.

Bidang studi utama Mekanika Klasik

Kinematika

Kinematika adalah bidang Mekanika Klasik yang mempelajari gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak tersebut. Dengan kata lain, situasi yang terjadi sejak benda memulai keadaan geraknya dipelajari. Dalam ruang lingkup kinematika yang terlihat di sekolah menengah, jenis-jenis gerakan yang akan kita lihat di bawah dipelajari.

Jangan berhenti sekarang... Masih ada lagi setelah publisitas ;)

Gerak beraturan (MU)

Gerak beraturan adalah gerak di mana kecepatan benda konstan, hanya bergerak dalam garis lurus. Persamaan utama yang digunakan untuk mempelajari gerak beraturan adalah fungsi posisi per jam.

  • Fungsi waktu posisi untuk MU:

\(S_F =S_0 + vt\ atau\ v= \frac{ΔS}{Δt}\)

Gerak Bervariasi Beraturan (MUV)

Gerak bervariasi beraturan adalah gerak di mana kecepatan benda berubah dengan laju konstan. Dalam kasus di mana gerakan bertambah kecepatannya, kita katakan itu adalah gerakan yang dipercepat; jika kecepatannya berkurang, kita katakan itu adalah gerakan yang terbelakang.

Persamaan yang paling penting untuk menggambarkan gerak bervariasi secara seragam adalah fungsi posisi dan kecepatan per jam dan persamaan Torricelli.

  • Fungsi waktu posisi untuk MUV:

\(S_F =S_0 + v_0 t+\frac{at^2}2\ atau\ \triangle S=v_0 t+ \frac{at^2}2,\ com\ \triangle S =S_F -S_0 \)

  • Fungsi kecepatan per jam untuk MUV:

\(V_F =V_0 + di\)

atau

\( a= \frac{V_F- V_0}{t_F-t_0}\)

  • Persamaan Torricelli:

\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\segitiga S\)

Gerak melingkar beraturan (MCU)

Gerak melingkar beraturan adalah gerak di mana arah kecepatan benda yang bergerak terus berubah sehingga jaraknya dari suatu titik di ruang angkasa tetap konstan. Bahkan jika disebut gerak melingkar beraturan, gerak ini dipercepat, karena untuk menggambarkan lintasan melingkar, diperlukan adanya percepatan sentripetal.

Dalam mempelajari gerak melingkar, kita dihadapkan pada sejumlah besar persamaan, yaitu: persamaan yang menghitung perpindahan dan kecepatan skalar; persamaan yang menghitung besaran sudut, seperti kecepatan sudut; dan, terakhir, persamaan yang berfungsi untuk menghubungkan kedua jenis besaran ini. Lihat beberapa persamaan yang paling penting dari gerak melingkar.

  • Kecepatan sudut untuk MCU:

\(ω = \frac{Δθ}{Δt}\)

atau

\(ω = 2πf\)

atau

\(ω = \frac{2π}T\)

  • Hubungan antara kecepatan dan kecepatan sudut:

\(V = ωR\)

  • Frekuensi dan periode:

\(f = \frac{1}T\)

\(T = \frac{1}f\)

◦ Gerak Melingkar Bervariasi Beraturan (MCUV)

Gerak melingkar berubah beraturan adalah gerak yang merupakan kasus gerak melingkar beraturan yang sedikit lebih umum. Di dalamnya, selain percepatan sentripetal, terdapat percepatan sudut dan tangensial yang konstan, yang menyebabkan kecepatan sudut mobil bervariasi secara seragam. Seperti yang kita lakukan dalam gerakan yang bervariasi secara seragam, dalam mempelajari MCUV kita menggunakan fungsi posisi dan kecepatan per jam yang sangat mirip.

  • Fungsi searah jarum jam dari posisi sudut MCUV:

\(θ_F =θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)

  • Fungsi per jam dari kecepatan sudut MCUV:

\(ω_F = ω_0 = di \)

Lihat juga:Teknik untuk menyelesaikan latihan Kinematika

Dinamika

Dinamika adalah bidang Mekanika Klasik yang mempelajari penyebab yang memunculkan beberapa gerakan. Dalam pengertian ini, kita mempelajari gaya yang bekerja pada benda, jumlah gerakan, energi mekanika, impuls dan besaran yang berhubungan dengan gerak rotasi, seperti torsi dan momen sudut.

Landasan kajian dinamika di SMA adalah tiga hukum newton. Berdasarkan mereka, persamaan lain dari subarea dan juga kinematika diturunkan. Lihat beberapa rumus terpenting yang digunakan dalam studi Dinamika:

  • Hukum kedua Newton:

\(F=m\cdot a\)

  • Torsi atau momen gaya:

\(T=Fdsenθ\)

  • Momentum linier atau momentum linier:

\(Q=mv\)

  • Momentum Sudut atau Momentum Sudut:

\(L=rQsenθ\)

  • Energi kinetik:

\(E_c=\frac{mv^2}2\)

statis

Statika adalah bidang Mekanika Klasik yang mempelajari kondisi kesetimbangan dalam tubuh diperpanjang, yaitu, menentukan ukuran apa atau bahkan intensitas gaya dan torsi agar benda dengan dimensi yang tidak dapat diabaikan dapat tetap dalam kesetimbangan. Dalam studi tentang statika, hukum Newton banyak digunakan.

Batuan dalam kesetimbangan statis, aspek yang dianalisis dalam statika, salah satu bidang Mekanika Klasik.
Batuan yang ditunjukkan pada gambar berada dalam kondisi kesetimbangan statis.

hidrostatik

Hidrostatis adalah bidang Mekanika Klasik itu mempelajari fluida dalam kondisi kesetimbangan statis. Di dalamnya, kita mempelajari massa spesifik, tekanan, prinsip Stevin, teorema Pascal, dan teorema Archimedes.

Hidrodinamika

Hidrodinamika adalah bidang Mekanika Klasik yang mempelajari cairan yang bergerak ketika mengalami gaya eksternal yang tidak nol. Di dalamnya, kita mempelajari aliran, persamaan kontinuitas dan prinsip Bernoulli.

Pentingnya Mekanika Klasik

Mekanika Klasik memiliki kepentingan besar dalam beberapa aspek. Di bawah ini, kami menyoroti beberapa pemahaman yang hanya dimungkinkan melalui penelitian di Mekanika Klasik:

  • Orbit planet, satelit, dan asteroid, dijelaskan oleh hukum gravitasi universal Dia oleh hukum Kepler.

Satelit di orbit sebagai contoh dari apa yang dapat dicapai dari Mekanika Klasik.
Hukum Mekanika Klasik memungkinkan untuk menghitung kecepatan dan ketinggian untuk menempatkan satelit di orbit.
  • Lintasan roket, peluru, anak panah, dan anak panah dijelaskan menggunakan persamaan peluncuran proyektil.

  • Aliran fluida, dijelaskan dengan persamaan kontinuitas, mampu menjelaskan penerbangan pesawat terbang, serta situasi hidrostatis, di mana fluida dalam keadaan diam.

  • Pengoperasian mesin sederhana, seperti bidang miring, katrol, kerekan, timbangan, dll.

  • Lintasan partikel bermuatan listrik bergerak di bawah aksi medan listrik dan magnet, seperti pada fenomena aurora borealis.

  • Benda yang jatuh bebas atau bahkan benda yang jatuh dipercepat oleh gravitasi, tetapi mengalami aksi hambatan udara.

Lihat juga:Astrofisika — cabang Astronomi yang didedikasikan untuk mempelajari Alam Semesta melalui penerapan hukum Fisika dan Kimia

Mekanika Klasik di Enem

Di antara semua bidang Fisika, Mekanika Klasik adalah yang paling banyak hadir dalam pertanyaan Enem, jadi sangat penting bagi Anda untuk dapat:

  • memahami makna di balik persamaan kinematika, mampu menghubungkannya dengan situasi nyata, serta grafiknya;

  • mengidentifikasi dan mengklasifikasikan gerakan progresif, regresif, dipercepat dan seragam;

  • memahami konsep referensi dan memahami apa itu gerak relatif;

  • mengetahui bagaimana menerapkan tiga hukum Newton dalam konteks yang paling berbeda;

  • memahami konsep energi mekanik, kinetik, dan potensial serta mengetahui cara pengoperasian dengan besaran tersebut;

  • membuat perhitungan tumbukan menggunakan momentum serta kekekalan energi mekanik;

  • mengetahui dan memahami fungsi hukum Kepler dan hubungannya dengan hukum gravitasi universal;

  • memahami bagaimana kondisi kesetimbangan statis harus diterapkan pada benda yang dimensinya tidak dapat diabaikan;

  • memahami sebab dan akibat dari gerakan partikel dan mengetahui bagaimana menggambarkannya dalam bentuk persamaan.

Apa bidang studi utama dalam Mekanika?

Mekanika Ini adalah salah satu bidang besar Fisika. Secara umum dibagi menjadi:

  • Mekanika Klasik: cabang Mekanika yang mempelajari pergerakan benda di Bumi dan terbenam dalam cairan di bawah kecepatan cahaya dan penyebab pergerakan tersebut. Ini berkaitan dengan pengetahuan area yang berlaku untuk situasi makroskopis.

  • Mekanika kuantum: cabang mekanika yang mempelajari gerakan partikel kecil, seperti atom dan molekul.

  • Mekanika Relativistik: cabang mekanika yang mempelajari perilaku benda yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Itu berasal dari penemuan fisikawan Albert Einstein.

Sumber

e-Física – Pengajaran Fisika Online; USP – Universitas São Paulo. mekanika. Tersedia di: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? kategoriid=132.

Oleh Rafael Helerbrock
guru fisika

Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademik? Lihat:

HELERBROCK, Raphael. "Mekanika Klasik"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. Diakses pada 22 Agustus 2023.

Pelajari lebih lanjut tentang apa itu akselerasi, pelajari cara menghitungnya, pahami arti fisiknya, dan lihat contoh latihan yang dipecahkan.

Apakah anda mengetahui apa itu analisis dimensi atau anda mengalami kesulitan dalam menggunakan alat ini? Lihat artikel kami dan lihat contoh dan latihan soal topik ini.

Apakah Anda mengalami kesulitan dalam Fisika dan mencari tips tentang cara menyelesaikan latihan Hukum Newton? Akses teks dan periksa beberapa tip tentang cara menyelesaikan jenis latihan ini dan lihat latihan yang diselesaikan pada penerapan hukum Newton.

Klik di sini untuk mempelajari apa itu statis dan memahami konsep seperti keseimbangan statis, torsi, dan pengungkitan. Mengetahui rumus statika dan aplikasinya.

Apakah Anda tahu apa itu kekuatan? Pahami konsepnya, lihat rumus yang digunakan untuk berbagai jenis gaya, dan lihat apa hubungan antara gaya dan hukum Newton.

Pelajari lebih lanjut tentang Fisika, salah satu ilmu tertua dan terpenting yang telah berkontribusi, selama berabad-abad, bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi umat manusia. Fisika dibagi lagi menjadi bidang-bidang seperti Mekanika, Elektromagnetisme, Termologi, Optik dan Gelombang, yang memiliki subdivisinya sendiri.

Pelajari tentang Hukum Gravitasi Universal, yang dikembangkan oleh fisikawan Inggris Isaac Newton. Ini menghubungkan hasil kali massa dua benda dengan kuadrat jaraknya untuk menentukan intensitas gaya tarik gravitasi yang ada di antara keduanya. Ayo pahami pokok bahasannya di sini!

Ketahui rumus yang menjelaskan kuantitas fisik ini.

Pahami hukum Newton dan lihat beberapa contoh yang dipecahkan, serta latihan tentang hal ini yang jatuh pada Enem.

Pelajari lebih lanjut tentang gerakan seragam, yaitu gerakan di mana furnitur bergerak melalui ruang yang sama dalam interval waktu yang sama. Perhatikan contoh dan persamaannya!

Jijik

Slang yang diadaptasi dari bahasa Inggris digunakan untuk menyebut seseorang yang dianggap norak, memalukan, ketinggalan zaman, dan ketinggalan zaman.

Berita

Hari Cerita Rakyat dirayakan hari ini, 22 Agustus, di Brasil dan di seluruh dunia. Guru menjelaskan tentang...

Penyakit dan patologi

Perkenalkan Eris, varian baru covid-19. Lihat gejala, risiko, dan juga cara untuk tetap aman.

Geografi

Lagi pula, apa itu front dingin? Klik di sini, pahami bagaimana front dingin terbentuk dan cari tahu...

Transplantasi jantung: bagaimana daftar tunggu di Brazil

transplantasi jantung, prosedur pembedahan di mana pembawa acara Fausto Silva (Faustão) diserahka...

read more
Encceja 2023: lebih dari 1 juta terdaftar dalam ujian

Encceja 2023: lebih dari 1 juta terdaftar dalam ujian

Encceja 2023 menerima 1.104.146 juta pelanggan, menurut Institut Nasional Studi Pendidikan dan Pe...

read more
Negara-negara di Amerika Selatan: apa itu, daftar

Negara-negara di Amerika Selatan: apa itu, daftar

Anda negara dari Amerika Selatan adalah 12:Argentina;Bolivia;Brazil;Chili;Kolumbia;Ekuador;Guyana...

read more