Mekanikk: kinematikk, dynamikk og statikk

mekanikk er et stort område av fysikk som fokuserer på studereavbevegelse og hvile av kroppene, uansett om de er under handling av krefter. Mekanikk er delt inn i områdene kinematikk, dynamikkog statisk. Praktisk talt alle bevegelser som foregår i vårt daglige liv kan beskrives av ligningene i dette området.

Studiet av mekanikk er av stor betydning for et stort utvalg av yrker, i tillegg til å være det fysikkinnholdet som er mest etterspurt i EksamennasjonalavUndervisningGjennomsnitt (Og enten). Noen fagpersoner takler det daglig, for eksempel ingeniørersivile,ingeniøreragronomer,ingeniørermekanikk,ingeniørerhydraulisk, arkitekter,piloterifly, fysisk og andre.

Mekanikk er delt inn i kinematikk, dynamikk og statikk.

Hva studerer mekanikk?

Målet med studiet av mekanikk er bevegelse, så det er et veldig omfattende studieområde. Blant de forskjellige studiemulighetene fremhever vi noen som ble utviklet av mekanisk forskning:

På planetbaner, satellitter og asteroider, beskrevet av lov om universell gravitasjon og av Keplers lover.

Mekanikkens lover tillater oss å beregne hastighet og høyde for å plassere satellitter i bane.

• DE baneav raketter, kuler, pil og piler forklart gjennom ligningene til prosjektiloppskyting.

• O væskestrøm, beskrevet av kontinuitetsligningen, i stand til å forklare flyturen av fly så vel som situasjonene hydrostatisk, hvor væskene hviler.

• O maskindrift enkelt, for eksempel skråplan, trinserheiser, vekter osv.

• DE partikkelbane elektrisk ladet beveger seg under handling av elektriske felt og magnetisk, som i aurora borealis fenomenet.

• kropper i fritt fall eller til og med kropper som faller akselerert av tyngdekraften, men lider av luftmotstand.

Seogså:Lær hvordan du kan løse kinematikkøvelser

Mens du studerer fysikk, kan du komme over begrepet mekanikkklassisk, et slikt begrep vedrører kunnskap om området som gjelder utelukkende for situasjonermakroskopisk. For de andre tilfellene, som krever en forklaring på bevegelsen av små partikler, som f.eks atomer og molekyler, en annen type mekanikk brukes, kalt kvantemekanikk.

I tillegg til klassisk mekanikk og kvantemekanikk, er det relativistisk mekanikk, en gren av fysikk som stammer fra oppdagelsene til fysikeren Albert Einstein. Denne grenen av mekanikk studerer oppførselen til kropper som beveger seg i hastigheter nær lysets hastighet.

kinematikk

kinematikk er feltet mekanikk som studerer kroppsbevegelse uten å ta hensyn til årsakene til denne bevegelsen. Med andre ord studerer vi situasjoner som oppstår fra det øyeblikket en kropp starter sin bevegelsestilstand.

I sammenheng med kinematikk, som ses på videregående skole, studeres følgende typer bevegelse:

ensartet bevegelse

ensartet bevegelse er en der kroppens hastighet er konstant, og bare kjører i en rett linje. Hovedligningen som brukes til å studere ensartet bevegelse er timeposisjonsfunksjonen, vist nedenfor:

jevnt variert bevegelse

jevnt variert bevegelse er navnet på den type bevegelse der kroppens hastighet endres med konstante hastigheter. I tilfelle hvor bevegelsen har økt hastigheten, sier vi at den er en bevegelseakselerert, hvis hastigheten synker, sier vi at det er en bevegelsetilbakestående.

På viktigste ligningene for beskrivelsen av jevnt variert bevegelse er timefunksjonene til posisjon, hastighet og Torricelli ligning, sjekk hver av disse ligningene nå:

ensartet sirkelbevegelse

Sirkulær bevegelse er den der hastigheten til en mobil endres stadig, slik at din avstand til et punkt i rommet oppholde segkonstant. Selv om det kalles en ensartet sirkelbevegelse, er denne bevegelsen akselerert, siden, for å beskrive en sirkulær bane, er det nødvendig at det eksisterer en sentripetal akselerasjon.

I studien av sirkelbevegelse kommer vi over et stort antall ligninger, slik de eksisterer: ligninger som beregner forskyvning og hastighetklatre; ligninger som beregner storheterkantete, som for eksempel hastighetkantete; og til slutt ligninger som tjener til å relatere disse to typer mengder.

Sjekk ut noen av de viktigste sirkulære bevegelsesligninger:

Vinkelhastigheten bestemmes av frekvensen eller rotasjonsperioden.

Skalarhastighet bestemmes av produktet av vinkelhastighet og rotasjonsradius.

Frekvensen til en sirkulær bevegelse tilsvarer det inverse av perioden.

jevnt variert sirkelbevegelse

BevegelseSirkulærjevntDiverse (MCUV) er et litt mer generelt tilfelle av MCU. I den, i tillegg til en akselerasjonsentripetal, det er akselerasjonerkantete og tangensiellekonstanter, som får mobilens vinkelhastighet til å variere jevnt. Som vi gjør i jevnt variert bevegelse, bruker vi i MCUV-studien veldig like timefunksjoner av posisjon og hastighet, sjekk ut:

Formelen, i likhet med MUV, kan brukes til å bestemme vinkelposisjonen.

Timefunksjon av vinkelhastighet for jevnt variert sirkelbevegelse.

Se også:Hva er mekanisk arbeid?

Dynamikk

På dynamikk årsakene som ga opphav til noe bevegelse studeres. I denne forstand studerer vi kreftene som virker på kroppen, bevegelsesmengdene, den mekaniske energien, den impuls og mengdene relatert til rotasjonsbevegelser, slik som dreiemoment det er tidkantete.

Grunnlaget for studiet av dynamikken til videregående skole er treloveriNewton, basert på dem, blir de andre ligningene i underområdet avledet., og også fra kinematikk. Sjekk ut noen av de viktigste formlene som brukes i studiet av dynamikk:

statisk

Statics studerer likevektsforhold i legemeromfattende, det vil si at den bestemmer hva målingene eller intensiteten til krefter og dreiemomenter må være slik at en kropp med ikke-ubetydelige dimensjoner kan forbli i likevekt. I studien av statikk er Newtons lover mye brukt.

Bergarten vist på figuren er i en statisk likevektstilstand

Mekanikk hos Enem

Blant alle fysikkområder er mekanikk den som er mest til stede i ENEM-spørsmål, så det er veldig viktig at du er i stand til å:

• forstå O betydning bak kinematikkligninger, å kunne relatere dem til virkelige situasjoner så vel som grafikken deres;

• identifisere og klassifisere progressive, regressive, akselererte og ensartede bevegelser;

• forstå konseptet referanse og forstå hva relative bevegelser er;

• vet hvordan du søker Newtons tre lover i de mest forskjellige sammenhenger;

• forstå konseptet av mekanisk, kinetisk og potensiell energi og å vite hvordan man opererer med disse størrelsene;

• gjøre kollisjonsberegninger bruk av bevegelsesmengden samt bevaring av mekanisk energi;

• kjenne til og forstå funksjonen Keplers lover og deres forhold til loven om universell gravitasjon;

• forstå hvordan de skal brukes de statiske likevektsforholdene til legemer hvis dimensjoner ikke kan neglisjeres;

• forstå årsakene og virkningene av partikkelbevegelser og å vite hvordan de skal beskrives i form av ligninger.

Se også: Kjernefysikk - studium av bestanddelene i atomkjernen

Av meg. Rafael Helerbrock