고전 역학: 연구 분야, Enem

고전역학 빛의 속도 이하의 유체에 잠긴 지구와 이러한 움직임의 원인을 연구하는 역학의 하위 영역입니다. 고전역학은 크게 기구학, 동역학, 정역학, 정수역학, 유체역학의 영역으로 나뉩니다. 고전 역학 연구는 National High School Examination (Enem)에서 가장 많이 요구되는 물리학 내용일 뿐만 아니라 다양한 직업에 매우 중요합니다.

읽기: 현대 물리학 — 고전 역학이 설명할 수 없는 일부 개념을 설명하기 위해 등장한 물리학 분야

이 기사의 주제

  • 1 - 고전 역학의 요약
  • 2 - 고전 역학은 무엇을 연구합니까?
  • 3 - 고전 역학의 주요 학습 영역
    • → 운동학
    • → 역학
    • → 정적
    • → 정수압
    • → 유체역학
  • 4 - 고전 역학의 중요성
  • 5 - Enem의 고전 역학
  • 6 - 역학의 주요 학습 영역은 무엇입니까?

고전 역학에 대한 요약

  • 고전역학은 물리학의 주요 영역 중 하나인 역학의 하위 분야입니다.

  • 그녀는 지구상의 몸의 움직임과 빛의 속도보다 낮은 유체에 잠긴 몸과 이러한 움직임의 원인을 연구합니다.

  • 고전 역학의 주요 연구 영역은 운동학, 역학, 정역학, 정수역학 및 유체 역학입니다.

  • 운동학은 신체가 운동 상태를 시작하는 순간부터 발생하는 상황을 연구합니다.

  • Dynamics는 어떤 움직임을 일으킨 원인을 연구합니다.

  • Statics는 확장된 물체의 평형 상태를 연구합니다.

  • 정수역학은 정적 평형 상태에서 유체를 연구합니다.

  • 유체역학은 0이 아닌 외부 힘을 받을 때 움직이는 유체를 연구합니다.

  • 역학의 세 가지 주요 영역은 고전 역학, 양자 역학 및 상대론적 역학입니다.

  • Classical Mechanics는 Enem에서 가장 많이 떨어지는 Physics 콘텐츠입니다.

고전역학은 무엇을 연구하나요?

고전 역학은 이러한 움직임의 원인과 함께 지구와 빛의 속도보다 낮은 유체에 잠긴 신체의 움직임을 연구합니다. 일반적으로 Kinematics, Dynamics, Statics, Hydrostatics 및 Hydrodynamics로 나뉩니다.

고전역학의 주요 연구 분야

운동학

운동학은 고전 역학의 영역입니다. 이 운동의 원인을 고려하지 않고 신체의 운동을 연구합니다.

. 즉, 신체가 운동 상태를 시작하는 순간부터 발생하는 상황을 연구한다. 고등학교에서 볼 수 있는 키네마틱스(Kinematics)의 범위 내에서 아래에서 보게 될 움직임의 종류를 공부한다.

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등속운동(MU)

등속운동은 운동이다. 물체의 속도는 일정하고 직선으로만 움직입니다. 등속 운동 연구에 사용되는 주요 방정식은 시간당 위치 함수입니다.

  • MU의 위치 시간 기능:

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

균일하게 변화하는 운동(MUV)

균일하게 변하는 운동은 운동이다. 신체의 속도가 일정한 비율로 변하는 곳. 움직임의 속도가 증가한 경우를 가속된 움직임이라고 합니다. 속도가 감소하면 지연된 움직임이라고 합니다.

균일하게 변화하는 운동을 설명하는 가장 중요한 방정식은 위치와 속도의 시간 함수와 토리첼리 방정식.

  • MUV의 위치 시간 기능:

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

  • MUV의 속도 시간별 기능:

\(V_F =V_0 + at\)

또는

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

  • Torricelli 방정식:

\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\삼각형 S\)

등속원운동(MCU)

균일한 원운동은 운동이다. 움직이는 물체의 속도 방향이 끊임없이 변하여 공간의 한 지점으로부터의 거리가 일정하게 유지되는 것입니다. 등속원운동이라고 해도 이 운동은 가속되는데, 이는 원궤도를 나타내기 위해서는 구심가속도의 존재가 필요하기 때문이다.

원형 운동 연구에서 우리는 많은 수의 방정식에 직면하게 되며, 변위 및 스칼라 속도를 계산하는 방정식; 각속도와 같은 각량을 계산하는 방정식; 그리고 마지막으로 이 두 가지 유형의 수량을 연결하는 데 사용되는 방정식입니다. 원형 운동의 가장 중요한 방정식 중 일부를 확인하십시오.

  • MCU의 각속도:

\(ω = \frac{Δθ}{Δt}\)

또는

\(ω = 2πf\)

또는

\(ω = \frac{2π}T\)

  • 속도와 각속도의 관계:

\(V = ωR\)

  • 빈도 및 기간:

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

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

◦ 균일하게 변화하는 원형 운동(MCUV)

균일하게 변화하는 원 운동은 운동입니다. 균일한 원형 운동의 약간 더 일반적인 경우입니다. 여기에는 구심 가속도 외에도 모빌의 각속도를 균일하게 변화시키는 일정한 각가속도 및 접선가속도가 있습니다. 균일하게 변화하는 동작에서와 마찬가지로 MCUV 연구에서 우리는 매우 유사한 위치 및 속도 시간 함수를 사용합니다.

  • MCUV 각도 위치의 시계 방향 기능:

\(θ_F =θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)

  • MCUV 각속도의 시간별 함수:

\(ω_F = ω_0 = \에서)

참조:운동학 연습을 해결하기 위한 기술

역학

Dynamics는 고전 역학의 영역입니다. 일부 움직임을 일으킨 원인을 연구합니다.. 이런 의미에서 우리는 신체에 작용하는 힘, 움직임의 양, 에너지를 연구합니다. 토크 및 모멘트와 같은 회전 운동과 관련된 역학, 임펄스 및 크기 모난.

고등학교에서의 역학 연구의 기초는 뉴턴의 세 가지 법칙. 이를 기반으로 하위 영역의 다른 방정식과 운동학의 방정식이 파생됩니다. Dynamics 연구에 사용되는 가장 중요한 공식 중 일부를 확인하십시오.

  • 뉴턴의 두 번째 법칙:

\(F=m\c도트 a\)

  • 힘의 토크 또는 모멘트:

\(T=Fdsenθ\)

  • 선형 운동량 또는 선형 운동량:

\(Q=mv\)

  • 각운동량 또는 각운동량:

\(L=rQsenθ\)

  • 운동 에너지:

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

공전

정적은 고전 역학의 영역입니다. 확장된 물체의 평형 상태를 연구합니다.즉, 무시할 수 없는 차원의 몸체가 평형을 유지할 수 있도록 힘과 토크의 측정 또는 강도를 결정합니다. 정적 연구에서 뉴턴의 법칙이 널리 사용됩니다.

정적 평형 상태의 암석, 고전 역학의 영역 중 하나인 정역학에서 분석된 측면.
그림에 표시된 암석은 정적 평형 상태에 있습니다.

정수압

정수압 고전 역학의 영역은 정적 평형 상태에서 유체 연구. 여기에서 우리는 특정 질량, 압력, 스테빈의 원리, 파스칼의 정리 및 아르키메데스의 정리를 공부합니다.

유체 역학

유체 역학은 고전 역학의 영역입니다. 0이 아닌 외부 힘을 받을 때 움직이는 유체 연구. 여기에서 우리는 흐름, 연속 방정식 및 Bernoulli의 원리를 연구합니다.

고전 역학의 중요성

고전 역학은 여러 측면에서 매우 중요합니다. 아래에서는 고전 역학 연구를 통해서만 가능했던 몇 가지 이해를 강조합니다.

  • 설명된 행성, 위성 및 소행성의 궤도 만유인력의 법칙에 의해 그것은 케플러의 법칙에 의해.

고전 역학에서 달성할 수 있는 것의 예로서 궤도에 있는 위성.
고전 역학의 법칙을 통해 위성을 궤도에 배치하는 속도와 높이를 계산할 수 있습니다.
  • 로켓, 총알, 다트, 화살의 궤적은 발사체 발사 방정식을 사용하여 설명됩니다.

  • 연속 방정식으로 설명되는 유체의 흐름은 유체가 정지해 있는 정수압 상황뿐만 아니라 비행기의 비행을 설명할 수 있습니다.

  • 경사면, 도르래, 호이스트, 저울 등과 같은 단순 기계의 작동

  • 오로라 보레알리스 현상에서와 같이 전기장과 자기장의 작용 아래 움직이는 전하를 띤 입자의 궤적.

  • 자유 낙하하는 물체 또는 중력에 의해 가속되는 물체라도 공기 저항의 작용을 받습니다.

참조:천체물리학 — 물리 및 화학 법칙을 적용하여 우주를 연구하는 데 전념하는 천문학의 한 분야

Enem의 고전 역학

물리학의 모든 영역 중에서 고전 역학은 Enem 질문에서 가장 많이 나타나는 영역이므로 다음을 수행할 수 있는 것이 매우 중요합니다.

  • 운동학 방정식 뒤에 있는 의미를 이해하고 이를 그래프뿐만 아니라 실제 상황과 연관시킬 수 있습니다.

  • 점진적, 퇴행적, 가속 및 균일한 움직임을 식별하고 분류합니다.

  • 기준의 개념을 이해하고 상대적 움직임이 무엇인지 이해합니다.

  • 가장 다양한 맥락에서 뉴턴의 세 가지 법칙을 적용하는 방법을 알고 있습니다.

  • 기계, 운동 및 위치 에너지의 개념을 이해하고 이러한 양으로 작동하는 방법을 알고 있습니다.

  • 운동량과 기계적 에너지 보존을 사용하여 충돌 계산을 합니다.

  • 케플러 법칙의 기능과 만유인력 법칙과의 관계를 알고 이해합니다.

  • 치수를 무시할 수 없는 물체에 정적 평형 조건을 적용하는 방법을 이해합니다.

  • 입자 운동의 원인과 결과를 이해하고 방정식의 형태로 설명하는 방법을 알고 있습니다.

역학의 주요 연구 분야는 무엇입니까?

역학 그것은 물리학의 위대한 영역 중 하나입니다. 일반적으로 다음과 같이 나뉩니다.

  • 고전 역학: 빛의 속도 이하의 유체에 잠긴 지구와 이러한 움직임의 원인을 연구하는 역학의 한 분야입니다. 그것은 거시적 상황에 적용 가능한 영역의 지식과 관련이 있습니다.

  • 양자 역학: 원자나 분자와 같은 미세한 입자의 운동을 연구하는 역학의 한 분야.

  • 상대론적 역학: 빛의 속도에 가까운 속도로 움직이는 물체의 거동을 연구하는 역학의 한 분야. 의 발견에서 비롯됩니다. 물리학자 알베르트 아인슈타인.

원천

e-Física – 온라인 물리 교육; USP - 상파울루 대학교. 역학. 가능: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? 카테고리ID=132.

라파엘 헬러브록
물리학 교사

학교나 학업에서 이 텍스트를 참조하시겠습니까? 바라보다:

헬러브록, 라파엘. "고전 역학"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. 2023년 8월 22일에 액세스함.

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