mechanika to duża powierzchnia fizyka który skupia się na naukazruch i reszta ciał, niezależnie od tego, czy są one pod działaniem siły. Mechanika podzielona jest na obszary kinematyka, dynamikai statyczny. Praktycznie wszystkie ruchy zachodzące w naszym codziennym życiu można opisać równaniami w tym obszarze.
Nauka o mechanika ma ogromne znaczenie dla szerokiej gamy zawodów, oprócz tego, że jest to treść z fizyki, która jest najbardziej pożądana w EgzaminKrajowyzNauczanieŚredni (I albo). Niektórzy profesjonaliści zajmują się tym na co dzień, na przykład inżynierowiecywile,inżynierowieagronomowie,inżynierowiemechanika,inżynierowiehydrauliczny, architekci,pilociwsamolot, fizyczne i inne.
Co studiuje mechanika?
Przedmiotem badań mechaniki jest ruch, więc jest to bardzo obszerny obszar badań. Wśród różnych możliwości studiowania wyróżniamy te, które zostały opracowane przez badania w mechanice:
W orbity planet, satelity i asteroidy, opisane przez prawo powszechnego ciążenia i przez Prawa Keplera.
TEN trajektoriarakiet, kule, rzutki i strzały wyjaśnione równaniami wystrzelenie pocisku.
O przepływ cieczy, opisane równaniem ciągłości, potrafi wyjaśnić lot samolotów oraz sytuacje the hydrostatyczny, w którym płyny są w spoczynku.
O Maszyny proste, takie jak pochylone samoloty, koła pasowe, wciągniki, wagi itp.
TEN trajektoria cząstek naładowany elektrycznie poruszający się pod wpływem pola elektryczne i magnetyczny, jak w zjawisku zorzy polarnej.
ciała w swobodny spadek a nawet ciała, które spadają z przyspieszeniem grawitacyjnym, ale podlegają działaniu oporu powietrza.
Popatrzrównież:Dowiedz się, jak rozwiązywać ćwiczenia kinematyczne
Studiując fizykę, możesz natknąć się na termin mechanikaklasyczny, termin ten odnosi się do znajomości obszaru, który ma zastosowanie wyłącznie do sytuacjemakroskopijny. W pozostałych przypadkach, które wymagają wyjaśnienia ruchu drobnych cząstek, takich jak atomy i molekuły, stosuje się inny rodzaj mechaniki, zwany mechanika kwantowa.
Oprócz mechaniki klasycznej i mechaniki kwantowej istnieje mechanika relatywistyczna, gałąź fizyki wywodząca się z odkryć fizyka Alberta Einsteina. Ta gałąź mechaniki bada zachowanie ciał poruszających się z prędkością bliską prędkość światła.
kinematyka
kinematyka to dziedzina mechaniki zajmująca się badaniem ruchu ciał bez uwzględnienia przyczyn tego ruchu. Innymi słowy, badamy sytuacje, które pojawiają się od momentu, w którym ciało zaczyna swój stan ruchu.
W kontekście kinematyki, którą obserwujemy w liceum, badane są następujące rodzaje ruchu:
jednolity ruch
jednolity ruch to taka, w której prędkość ciała jest stała, poruszającego się tylko po linii prostej. Głównym równaniem używanym do badania ruchu jednostajnego jest funkcja położenia godzinowego, pokazana poniżej:
ruch równomiernie urozmaicony
ruch równomiernie urozmaicony to nazwa nadana rodzajowi ruchu, w którym prędkość ciała zmienia się w stałym tempie. W przypadku, gdy ruch ma zwiększoną prędkość, mówimy, że jest to ruchprzyśpieszony, jeśli prędkość spada, mówimy, że to a ruchniedorozwinięty.
W najważniejsze równania dla opisu ruchu jednostajnie zróżnicowanego są godzinowe funkcje położenia, prędkości i równanie Torricellego, sprawdź teraz każde z tych równań:
Jednolity ruch kołowy
Ruch kołowy to ten, w którym kierunek prędkości telefonu stale się zmienia, aby twój dystans do punktu przestrzeni zostaćstały. Chociaż nazywa się to ruchem jednostajnym okrężnym, ruch ten jest przyśpieszony, ponieważ do opisania trajektorii kołowej konieczne jest istnienie a przyspieszenie dośrodkowe.
W badaniu ruchu kołowego natrafiamy na dużą liczbę istniejących równań: równania, które obliczają przemieszczenie i prędkośćwspinać się; równania, które obliczają wielkośćkątowy, Jak na przykład prędkośćkątowy; i wreszcie równania, które służą do powiązania tych dwóch rodzajów wielkości.
Sprawdź niektóre z najważniejszych równania ruchu kołowego:
jednostajnie zróżnicowany ruch okrężny
RuchOkólnikrównomiernieRóżne (MCUV) to nieco bardziej ogólny przypadek MCU. W nim, oprócz przyśpieszeniedośrodkowy, jest przyspieszeniakątowe i stycznestałe, które powodują, że prędkość kątowa telefonu komórkowego zmienia się równomiernie. Podobnie jak w przypadku ruchu jednostajnie zróżnicowanego, w badaniu MCUV używamy bardzo podobnych godzinowych funkcji pozycji i prędkości, sprawdź:
Zobacz też:Co to jest praca mechaniczna?
Dynamika
W dynamika badane są przyczyny, które spowodowały pewien ruch. W tym sensie badamy siły działające na ciało, ilość ruchu, energię mechaniczną, impuls oraz wielkości związane z ruchami obrotowymi, takie jak moment obrotowy to jest czaskątowy.
Podstawą badania dynamiki Liceum są: trzyprawawNiutonna ich podstawie wyprowadzane są inne równania podobszaru., a także od kinematyka. Sprawdź niektóre z najważniejszych wzorów stosowanych w badaniu dynamiki:
statyczny
Statyka bada warunki równowagi w ciałachrozległy, to znaczy, określa, jakie muszą być miary, a nawet natężenie sił i momentów, aby ciało o niepomijalnych wymiarach mogło pozostać w równowadze. W badaniach statyki szeroko stosowane są prawa Newtona.
Mechanika w Enem
Spośród wszystkich dziedzin fizyki mechanika jest tą, która jest najbardziej obecna w zagadnieniach ENEM, dlatego bardzo ważne jest, abyś był w stanie:
Rozumiesz O znaczenie za równaniami kinematyki, będąc w stanie odnieść je do rzeczywistych sytuacji, a także ich grafiki;
identyfikować i klasyfikować ruchy progresywne, regresywne, przyspieszone i jednolite;
zrozumieć koncepcję odniesienia i zrozumieć, czym są ruchy względne;
wiesz, jak złożyć wniosek trzy prawa Newtona w najróżniejszych kontekstach;
zrozumieć koncepcję energii mechanicznej, kinetycznej i potencjalnej oraz umiejętność operowania tymi wielkościami;
wykonywać obliczenia kolizyjne wykorzystanie ilości ruchu oraz zachowania energii mechanicznej;
znać i rozumieć funkcjonowanie Prawa Keplera i ich związek z prawem powszechnego ciążenia;
zrozumieć, jak należy je stosować warunki równowagi statycznej ciał, których wymiary nie mogą być pominięte;
zrozumieć przyczyny i skutki ruchów cząstek i umiejętność ich opisu w postaci równań.
Zobacz też: Fizyka jądrowa - badanie cząstek składowych jądra atomowego
Przeze mnie Rafael Helerbrock