კლასიკური მექანიკა არის მექანიკის ქვე-არეალი, რომელიც ეძღვნება დედამიწაზე სხეულების მოძრაობის შესწავლას და სინათლის სიჩქარის ქვემოთ სითხეებში ჩაძირულ სხეულებს და ამ მოძრაობების მიზეზებს. კლასიკური მექანიკა ძირითადად იყოფა კინემატიკის, დინამიკის, სტატიკის, ჰიდროსტატიკის და ჰიდროდინამიკის სფეროებად. კლასიკური მექანიკის შესწავლას დიდი მნიშვნელობა აქვს პროფესიების უზარმაზარ დიაპაზონში, გარდა იმისა, რომ არის ყველაზე მოთხოვნადი ფიზიკის შინაარსი ეროვნული უმაღლესი სკოლის გამოცდაში (Enem).
წაიკითხეთ ასევე: თანამედროვე ფიზიკა — ფიზიკის დარგი, რომელიც წარმოიშვა ზოგიერთი ცნების ასახსნელად, რომლებსაც კლასიკური მექანიკა ვერ ხსნიდა
ამ სტატიის თემები
- 1 - კლასიკური მექანიკის რეზიუმე
- 2 - რას სწავლობს კლასიკური მექანიკა?
-
3 - კლასიკური მექანიკის შესწავლის ძირითადი მიმართულებები
- → კინემატიკა
- → დინამიკა
- → სტატიკური
- → ჰიდროსტატიკური
- → ჰიდროდინამიკა
- 4 - კლასიკური მექანიკის მნიშვნელობა
- 5 - კლასიკური მექანიკა Enem-ში
- 6 - რა არის მექანიკის შესწავლის ძირითადი მიმართულებები?
რეზიუმე კლასიკური მექანიკის შესახებ
კლასიკური მექანიკა არის მექანიკის ქვედარგი, ფიზიკის ერთ-ერთი მთავარი მიმართულება.
იგი სწავლობს დედამიწაზე და სინათლის სიჩქარის ქვემოთ სითხეებში ჩაძირული სხეულების მოძრაობას და ამ მოძრაობების მიზეზებს.
კლასიკური მექანიკის შესწავლის ძირითადი მიმართულებებია კინემატიკა, დინამიკა, სტატიკა, ჰიდროსტატიკა და ჰიდროდინამიკა.
კინემატიკა სწავლობს სიტუაციებს, რომლებიც წარმოიქმნება იმ მომენტიდან, როდესაც სხეული იწყებს მოძრაობის მდგომარეობას.
დინამიკა სწავლობს მიზეზებს, რამაც გამოიწვია გარკვეული მოძრაობა.
სტატიკა სწავლობს წონასწორობის პირობებს გაფართოებულ სხეულებში.
ჰიდროსტატიკა სწავლობს სითხეებს სტატიკური წონასწორობის პირობებში.
ჰიდროდინამიკა სწავლობს სითხეებს მოძრაობაში, როდესაც ექვემდებარება ნულოვანი გარე ძალების.
მექანიკის სამი ძირითადი სფეროა კლასიკური მექანიკა, კვანტური მექანიკა და რელატივისტური მექანიკა.
კლასიკური მექანიკა არის ფიზიკის შინაარსი, რომელიც ყველაზე მეტად ხვდება Enem-ში.
რას სწავლობს კლასიკური მექანიკა?
კლასიკური მექანიკა სწავლობს დედამიწაზე და სინათლის სიჩქარის ქვემოთ სითხეებში ჩაძირულ სხეულების მოძრაობას, გარდა ამ მოძრაობის გამომწვევი მიზეზებისა. ჩვეულებრივ იყოფა კინემატიკა, დინამიკა, სტატიკა, ჰიდროსტატიკა და ჰიდროდინამიკა.
კლასიკური მექანიკის შესწავლის ძირითადი მიმართულებები
→ კინემატიკა
კინემატიკა არის კლასიკური მექანიკის სფერო, რომელიც სწავლობს სხეულების მოძრაობას ამ მოძრაობის მიზეზების გათვალისწინების გარეშე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შესწავლილია სიტუაციები, რომლებიც ხდება სხეულის მოძრაობის დაწყების მომენტიდან. კინემატიკის ფარგლებში, რომელიც უმაღლეს სკოლაში ჩანს, შესწავლილია მოძრაობის ის ტიპები, რომლებსაც ქვემოთ ვიხილავთ.
არ გაჩერდე ახლა... საჯაროობის შემდეგ კიდევ არის ;)
◦ ერთიანი მოძრაობა (MU)
ერთიანი მოძრაობა არის მოძრაობა სადაც სხეულის სიჩქარე მუდმივია, მოძრაობს მხოლოდ სწორი ხაზით. ერთგვაროვანი მოძრაობის შესასწავლად გამოყენებული ძირითადი განტოლება არის პოზიციის საათობრივი ფუნქცია.
პოზიციის დროის ფუნქცია MU-სთვის:
\(S_F =S_0 + vt\ ან\ v= \frac{ΔS}{Δt}\)
◦ ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობა (MUV)
ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობა არის მოძრაობა სადაც სხეულის სიჩქარე იცვლება მუდმივი სიჩქარით. იმ შემთხვევაში, როდესაც მოძრაობა გაიზარდა მისი სიჩქარე, ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს არის აჩქარებული მოძრაობა; თუ სიჩქარე მცირდება, ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს არის შეფერხებული მოძრაობა.
ერთნაირად ცვალებადი მოძრაობის აღწერისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი განტოლებებია პოზიციისა და სიჩქარის საათობრივი ფუნქციები და ტორიჩელის განტოლება.
პოზიციის დროის ფუნქცია MUV-სთვის:
\(S_F =S_0 + v_0 t+\frac{at^2}2\ ან\ \სამკუთხედი S=v_0 t+ \frac{at^2}2,\ com\ \სამკუთხედი S =S_F -S_0 \)
სიჩქარის საათობრივი ფუნქცია MUV-სთვის:
\(V_F =V_0 + at\)
ან
\( a= \frac{V_F- V_0}{t_F-t_0}\)
ტორიჩელის განტოლება:
\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\სამკუთხედი S\)
◦ ერთიანი წრიული მოძრაობა (MCU)
ერთიანი წრიული მოძრაობა არის მოძრაობა რომელშიც მოძრავი ობიექტის სიჩქარის მიმართულება მუდმივად იცვლება ისე, რომ მისი მანძილი სივრცის წერტილიდან მუდმივი რჩება. თუნდაც ერთგვაროვან წრიულ მოძრაობას რომ ეწოდოს, ეს მოძრაობა აჩქარებულია, რადგან წრიული ტრაექტორიის აღწერისთვის აუცილებელია ცენტრიდანული აჩქარების არსებობა.
წრიული მოძრაობის შესწავლისას ჩვენ წინაშე ვდგავართ განტოლებების დიდი რაოდენობით და არის: განტოლებები, რომლებიც ითვლიან გადაადგილებას და სკალარული სიჩქარეს; განტოლებები, რომლებიც ითვლის კუთხოვან სიდიდეებს, როგორიცაა კუთხური სიჩქარე; და ბოლოს, განტოლებები, რომლებიც ემსახურება ამ ორი ტიპის სიდიდის დაკავშირებას. შეამოწმეთ წრიული მოძრაობის რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვანი განტოლება.
კუთხური სიჩქარე MCU-სთვის:
\(ω = \frac{Δθ}{Δt}\)
ან
\(ω = 2πf\)
ან
\(ω = \frac{2π}T\)
კავშირი სიჩქარესა და კუთხურ სიჩქარეს შორის:
\(V = ωR\)
სიხშირე და პერიოდი:
\(f = \frac{1}T\)
\(T = \frac{1}f\)
◦ ერთგვაროვნად მრავალფეროვანი წრიული მოძრაობა (MCUV)
ერთნაირად მრავალფეროვანი წრიული მოძრაობა არის მოძრაობა რაც ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობის ოდნავ უფრო ზოგადი შემთხვევაა. მასში, ცენტრიდანული აჩქარების გარდა, არის მუდმივი კუთხოვანი და ტანგენციალური აჩქარებები, რაც იწვევს მობილურის კუთხური სიჩქარის ერთნაირად ცვალებადობას. როგორც ვაკეთებთ ერთნაირად ცვალებად მოძრაობაში, MCUV-ის შესწავლისას ჩვენ ვიყენებთ ძალიან მსგავს პოზიციასა და სიჩქარის საათობრივ ფუნქციებს.
MCUV-ის კუთხური პოზიციის ფუნქცია საათის ისრის მიმართულებით:
\(θ_F =θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)
MCUV-ის კუთხური სიჩქარის საათობრივი ფუნქცია:
\(ω_F = ω_0 = ზე \)
იხილეთ ასევე:კინემატიკის სავარჯიშოების ამოხსნის ტექნიკა
→ დინამიკა
დინამიკა არის კლასიკური მექანიკის სფერო, რომელიც სწავლობს მიზეზებს, რამაც გამოიწვია გარკვეული მოძრაობა. ამ თვალსაზრისით, ჩვენ ვსწავლობთ სხეულზე მოქმედ ძალებს, მოძრაობის რაოდენობას, ენერგიას მექანიკა, იმპულსი და სიდიდეები, რომლებიც დაკავშირებულია ბრუნვის მოძრაობებთან, როგორიცაა ბრუნვა და მომენტი კუთხოვანი.
საშუალო სკოლაში დინამიკის შესწავლის საფუძველია ნიუტონის სამი კანონი. მათზე დაყრდნობით მიღებულია ქვეტერიტორიის და ასევე კინემატიკის სხვა განტოლებები. შეამოწმეთ რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვანი ფორმულა, რომელიც გამოიყენება დინამიკის შესწავლაში:
ნიუტონის მეორე კანონი:
\(F=m\cdot a\)
ბრუნვის მომენტი ან ძალის მომენტი:
\(T=Fdsenθ\)
წრფივი იმპულსი ან წრფივი იმპულსი:
\(Q=mv\)
კუთხოვანი იმპულსი ან კუთხოვანი იმპულსი:
\(L=rQsenθ\)
Კინეტიკური ენერგია:
\(E_c=\frac{mv^2}2\)
→ სტატიკური
სტატიკა არის კლასიკური მექანიკის სფერო, რომელიც სწავლობს წონასწორობის პირობებს გაფართოებულ სხეულებში, ანუ ის განსაზღვრავს რა ზომები ან თუნდაც ძალების და ბრუნვის ინტენსივობა უნდა იყოს ისე, რომ უმნიშვნელო განზომილებების სხეული დარჩეს წონასწორობაში. სტატიკის შესწავლისას ფართოდ გამოიყენება ნიუტონის კანონები.
→ ჰიდროსტატიკური
ჰიდროსტატიკური არის კლასიკური მექანიკის სფერო, რომელიც სწავლობს სითხეებს სტატიკური წონასწორობის პირობებში. მასში ვსწავლობთ სპეციფიკურ მასას, წნევას, სტივინის პრინციპს, პასკალის თეორემასა და არქიმედეს თეორემას.
→ ჰიდროდინამიკა
ჰიდროდინამიკა არის კლასიკური მექანიკის სფერო, რომელიც სწავლობს მოძრაობაში მყოფ სითხეებს, როდესაც ექვემდებარება ნულოვანი გარე ძალების. მასში ჩვენ ვსწავლობთ ნაკადს, უწყვეტობის განტოლებას და ბერნულის პრინციპს.
კლასიკური მექანიკის მნიშვნელობა
კლასიკურ მექანიკას დიდი მნიშვნელობა აქვს რამდენიმე ასპექტში. ქვემოთ, ჩვენ ხაზს ვუსვამთ ზოგიერთ გაგებას, რომელიც მხოლოდ კლასიკურ მექანიკაში კვლევის შედეგად იყო შესაძლებელი:
აღწერილია პლანეტების, თანამგზავრების და ასტეროიდების ორბიტები უნივერსალური მიზიდულობის კანონით Ეს არის კეპლერის კანონებით.
რაკეტების, ტყვიების, ისრების და ისრების ტრაექტორია ახსნილია ჭურვის გაშვების განტოლებების გამოყენებით.
სითხეების ნაკადი, რომელიც აღწერილია უწყვეტობის განტოლებით, რომელსაც შეუძლია ახსნას თვითმფრინავების ფრენა, ისევე როგორც ჰიდროსტატიკური სიტუაციები, რომლებშიც სითხეები მოსვენებულ მდგომარეობაში არიან.
მარტივი მანქანების მუშაობა, როგორიცაა დახრილი თვითმფრინავები, ბორბლები, ამწეები, სასწორები და ა.შ.
ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკების ტრაექტორია, რომლებიც მოძრაობენ ელექტრული და მაგნიტური ველების მოქმედების ქვეშ, როგორც aurora borealis ფენომენში.
თავისუფალ ვარდნაში მყოფი სხეულები ან თუნდაც დაცემის სხეულები აჩქარებულია გრავიტაციით, მაგრამ განიცდიან ჰაერის წინააღმდეგობის მოქმედებას.
იხილეთ ასევე:ასტროფიზიკა — ასტრონომიის ფილიალი, რომელიც ეძღვნება სამყაროს შესწავლას ფიზიკისა და ქიმიის კანონების გამოყენებით.
კლასიკური მექანიკა Enem-ში
ფიზიკის ყველა სფეროს შორის კლასიკური მექანიკა არის ის, რომელიც ყველაზე მეტად არის წარმოდგენილი Enem-ის კითხვებში, ამიტომ ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ შეძლოთ:
გააცნობიეროს კინემატიკის განტოლებების მნიშვნელობა, შეძლოს მათი დაკავშირება რეალურ სიტუაციებთან, ასევე მათ გრაფიკებთან;
პროგრესული, რეგრესული, აჩქარებული და ერთგვაროვანი მოძრაობების ამოცნობა და კლასიფიკაცია;
გააცნობიეროს მითითების ცნება და გაიგოს რა არის ფარდობითი მოძრაობები;
იცის როგორ გამოიყენოს ნიუტონის სამი კანონი ყველაზე განსხვავებულ კონტექსტში;
გააცნობიეროს მექანიკური, კინეტიკური და პოტენციური ენერგიის კონცეფცია და იცოდეს როგორ იმოქმედოს ამ რაოდენობებთან;
შეჯახების გამოთვლების გაკეთება იმპულსის გამოყენებით, ასევე მექანიკური ენერგიის კონსერვაციის გამოყენებით;
იცოდეს და გაიგოს კეპლერის კანონების ფუნქციონირება და მათი კავშირი უნივერსალური მიზიდულობის კანონთან;
გააცნობიეროს, როგორ უნდა იქნას გამოყენებული სტატიკური წონასწორობის პირობები სხეულებზე, რომელთა ზომების უგულებელყოფა არ შეიძლება;
გააცნობიეროს ნაწილაკების მოძრაობის მიზეზები და შედეგები და იცოდეს როგორ აღწეროს ისინი განტოლებების სახით.
რა არის მექანიკის შესწავლის ძირითადი მიმართულებები?
მექანიკა ეს არის ფიზიკის ერთ-ერთი უდიდესი სფერო. იგი ჩვეულებრივ იყოფა:
კლასიკური მექანიკა: მექანიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს დედამიწაზე და სინათლის სიჩქარის ქვემოთ სითხეებში ჩაძირულ სხეულების მოძრაობას და ამ მოძრაობის მიზეზებს. ის ეხება იმ სფეროს ცოდნას, რომელიც გამოიყენება მაკროსკოპულ სიტუაციებში.
Კვანტური მექანიკა: მექანიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს წვრილი ნაწილაკების მოძრაობას, როგორიცაა ატომები და მოლეკულები.
რელატივისტური მექანიკა: მექანიკის დარგი, რომელიც სწავლობს სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით მოძრავი სხეულების ქცევას. ის აღმოჩენებიდან გამომდინარეობს ფიზიკოსი ალბერტ აინშტაინი.
წყარო
e-Física – ონლაინ ფიზიკის სწავლება; USP - სან პაულოს უნივერსიტეტი. მექანიკა. Ხელმისაწვდომია: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? categoryid=132.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
გსურთ ამ ტექსტის მითითება სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:
ჰელერბროკი, რაფაელ. "კლასიკური მექანიკა"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. წვდომა 2023 წლის 22 აგვისტოს.
შეიტყვეთ მეტი რა არის აჩქარება, ისწავლეთ მისი გამოთვლა, გაიგეთ მისი ფიზიკური მნიშვნელობა და იხილეთ ამოხსნილი სავარჯიშოების მაგალითები.
იცით, რა არის განზომილებიანი ანალიზი ან გიჭირთ ამ ხელსაწყოს გამოყენება? იხილეთ ჩვენი სტატია და ნახეთ მაგალითები და ამოხსნილი სავარჯიშოები ამ თემაზე.
გაქვთ სირთულეები ფიზიკაში და ეძებთ რჩევებს, თუ როგორ ამოხსნათ სავარჯიშოები ნიუტონის კანონებზე? შედით ტექსტში და გაეცანით რამდენიმე რჩევას, თუ როგორ უნდა ამოხსნათ ამ ტიპის სავარჯიშოები და იხილეთ ამოხსნილი სავარჯიშოები ნიუტონის კანონების გამოყენებასთან დაკავშირებით.
დააწკაპუნეთ აქ, რომ გაიგოთ რა არის სტატიკური და გაიგოთ ისეთი ცნებები, როგორიცაა სტატიკური ბალანსი, ბრუნვის მომენტი და ბერკეტი. იცოდე სტატიკის ფორმულები და მათი გამოყენება.
იცი რა არის ძალა? გაიგეთ კონცეფცია, შეამოწმეთ ფორმულები, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის ძალებისთვის და ნახეთ რა კავშირია ძალებსა და ნიუტონის კანონებს შორის.
შეიტყვეთ მეტი ფიზიკის შესახებ, ერთ-ერთი უძველესი და ყველაზე მნიშვნელოვანი მეცნიერება, რომელმაც საუკუნეების მანძილზე წვლილი შეიტანა კაცობრიობის მეცნიერულ და ტექნოლოგიურ განვითარებაში. ფიზიკა იყოფა ისეთ სფეროებად, როგორიცაა მექანიკა, ელექტრომაგნიტიზმი, თერმოლოგია, ოპტიკა და ტალღები, რომლებსაც აქვთ საკუთარი ქვედანაყოფები.
შეიტყვეთ უნივერსალური გრავიტაციის კანონის შესახებ, რომელიც შეიმუშავა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ისააკ ნიუტონმა. იგი აკავშირებს ორი სხეულის მასის ნამრავლს მათი მანძილის კვადრატის შებრუნებულთან, რათა დადგინდეს მათ შორის არსებული მიზიდულობის მიზიდულობის ძალის ინტენსივობა. მოდი აქ გაარკვიე თემა!
იცოდე ფორმულა, რომელიც აღწერს ამ ფიზიკურ რაოდენობას.
გაიგე ნიუტონის კანონები და შეამოწმე რამდენიმე ამოხსნილი მაგალითი, ასევე სავარჯიშოები ამ თემაზე, რომელიც დაეცა ენემს.
შეიტყვეთ მეტი ერთგვაროვანი მოძრაობის შესახებ, ანუ მოძრაობა, რომლის დროსაც ავეჯი თანაბარ სივრცეებში მოძრაობს დროის თანაბარ ინტერვალებში. შეამოწმეთ მაგალითები და განტოლებები!
კრინგი
ინგლისურიდან ადაპტირებული ჟარგონი გამოიყენება იმ ადამიანების აღსანიშნავად, რომლებიც განიხილება როგორც დაბნეული, სამარცხვინო, მოძველებული და მოდური.
ფოლკლორის დღე დღეს, 22 აგვისტოს, ბრაზილიასა და მთელ მსოფლიოში აღინიშნება. მასწავლებლები განმარტავენ...
გაიცანით Eris, Covid-19-ის ახალი ვარიანტი. ნახეთ თქვენი სიმპტომები, რისკები და ასევე უსაფრთხოების გზები.
ბოლოს და ბოლოს, რა არის ცივი ფრონტი? დააწკაპუნეთ აქ, გაიგეთ როგორ იქმნება ცივი ფრონტები და გაიგეთ...
