Mecanică: cinematică, dinamică și statică

mecanica este o arie mare de fizică care se concentrează asupra studiudecirculaţie și odihnă dintre corpuri, indiferent dacă sunt sau nu sub acțiunea forțelor. Mecanica este împărțită în domeniile cinematică, dinamicași static. Practic toate mișcările care au loc în viața noastră de zi cu zi pot fi descrise prin ecuațiile din această zonă.

Studiul mecanica are o mare importanță pentru o gamă largă de profesii, pe lângă faptul că este conținutul fizic cel mai solicitat în ExamenNaţionaldePredareaIn medie (Si nici). Unii profesioniști se ocupă zilnic de acesta, cum ar fi inginericivili,ingineriagronomi,inginerimecanica,inginerihidraulic, arhitecți,piloțiînavion, fizice și altele.

Mecanica este împărțită în cinematică, dinamică și statică.

Ce studiază mecanica?

Obiectul studiului mecanicii este circulaţie, deci este o zonă de studiu foarte extinsă. Printre diferitele posibilități de studiu, subliniem unele care au fost dezvoltate de cercetarea în mecanică:

La orbitează planeta, sateliți și asteroizi, descriși de legea gravitației universale și de către Legile lui Kepler.

Legile mecanicii ne permit să calculăm viteza și înălțimea pentru a plasa sateliții pe orbită.

• THE traiectoriede rachete, gloanțe, săgeți și săgeți explicate prin ecuațiile lui lansarea proiectilelor.

• O curgerea fluidului, descris de ecuația continuității, capabil să explice zborul avioanelor, precum și situațiile hidrostatic, în care fluidele sunt în repaus.

• O funcționarea mașinii simplu, cum ar fi planuri înclinate, scripete, palanuri, cântar etc.

• THE traiectoria particulelor încărcat electric deplasându-se sub acțiunea câmpuri electrice și magnetic, ca și în fenomenul aurorei boreale.

• corpuri în cădere liberă sau chiar corpuri care cad accelerate de gravitație, dar suferă acțiunea de rezistență la aer.

Uitede asemenea:Aflați cum să rezolvați exerciții de cinematică

În timp ce studiați fizica, este posibil să întâlniți termenul mecanicaclasic, un astfel de termen se referă la cunoașterea zonei care este aplicabilă exclusiv situațiimacroscopic. Pentru celelalte cazuri, care necesită o explicație a mișcării particulelor minuscule, cum ar fi atomi și molecule, se folosește un alt tip de mecanică, numit mecanica cuantică.

Pe lângă mecanica clasică și mecanica cuantică, există mecanica relativistă, o ramură a fizicii care rezultă din descoperirile fizicianului Albert Einstein. Această ramură a mecanicii studiază comportamentul corpurilor care se mișcă la viteze apropiate de viteza luminii.

cinematică

cinematică este domeniul mecanicii care studiază mișcarea corpurilor fără a lua în calcul cauzele acestei mișcări. Cu alte cuvinte, studiem situațiile care apar din momentul în care un corp își începe starea de mișcare.

În contextul cinematicii, care se vede în liceu, sunt studiate următoarele tipuri de mișcare:

mișcare uniformă

mișcare uniformă este una în care viteza unui corp este constantă, călătorind doar în linie dreaptă. Ecuația principală utilizată pentru a studia mișcarea uniformă este funcția orară a poziției, prezentată mai jos:

mișcare uniform variată

mișcare uniform variată este numele dat tipului de mișcare în care viteza unui corp se schimbă la viteze constante. În cazul în care mișcarea a crescut viteza, spunem că este o circulaţieaccelerat, dacă viteza scade, spunem că este o circulaţieretardat.

La ecuațiile cele mai importante pentru descrierea mișcării uniform variate sunt funcțiile orare ale poziției, vitezei și Ecuația Torricelli, verificați fiecare dintre aceste ecuații acum:

mișcare circulară uniformă

Mișcare circulară este cel în care direcția de viteză a unui telefon mobil se schimbă constant, astfel încât distanţă la un punct de spațiu stauconstant. Chiar dacă se numește o mișcare circulară uniformă, această mișcare este accelerat, întrucât, pentru a descrie o traiectorie circulară, este necesară existența unui accelerație centripetă.

În studiul mișcării circulare, întâlnim un număr mare de ecuații, așa cum există: ecuații care calculează deplasare și vitezăa urca; ecuații care calculează măreţieunghiular, ca vitezăunghiular; și, în cele din urmă, ecuații care servesc la relaționarea acestor două tipuri de mărimi.

Vedeți câteva dintre cele mai importante ecuații de mișcare circulară:

Viteza unghiulară este determinată de frecvența sau perioada de rotație.

Viteza scalară este determinată de produsul vitezei unghiulare și a razei de rotație.

Frecvența unei mișcări circulare corespunde inversului perioadei sale.

mișcare circulară uniform variată

CirculaţieCircularuniformdiverse (MCUV) este un caz puțin mai general al MCU. În ea, pe lângă o accelerarecentripet, există accelerațiiunghiular și tangențialconstante, care fac ca viteza unghiulară a telefonului mobil să varieze uniform. Așa cum facem în mișcări uniform variate, în studiul MCUV folosim funcții orare foarte asemănătoare de poziție și viteză, verificați:

Formula, similară cu cea a MUV, poate fi utilizată pentru a determina poziția unghiulară.

Funcția orară a vitezei unghiulare pentru o mișcare circulară uniformă.

Vezi și:Ce este lucrul mecanic?

Dinamica

La dinamica sunt studiate cauzele care au dat naștere unor mișcări. În acest sens, studiem forțele care acționează asupra unui corp, cantitățile de mișcare, energia mecanică, impuls și cantitățile legate de mișcările de rotație, cum ar fi cuplu este timpunghiular.

Bazele studierii dinamicii liceului sunt TreilegileînNewton, pe baza lor, sunt derivate celelalte ecuații ale subzonei., și, de asemenea, din cinematică. Consultați câteva dintre cele mai importante formule utilizate în studiul dinamicii:

static

Statica studiază condiții de echilibru în corpuriextensiv, adică determină care trebuie să fie măsurile sau chiar intensitatea forțelor și a cuplurilor, astfel încât un corp cu dimensiuni non-neglijabile să poată rămâne în echilibru. În studiul staticii, legile lui Newton sunt utilizate pe scară largă.

Roca prezentată în figură se află într-o stare de echilibru static

Mecanică la Enem

Dintre toate domeniile fizicii, mecanica este cea mai prezentă în problemele ENEM, deci este foarte important să puteți:

• a intelege O sens în spatele ecuațiilor cinematice, fiind capabil să le raporteze la situații reale, precum și la grafica lor;

• identifică și clasifică mișcări progresive, regresive, accelerate și uniforme;

• înțelegeți conceptul de referențial și să înțeleagă ce sunt mișcările relative;

• știu cum să aplicați Cele trei legi ale lui Newton în cele mai diferite contexte;

• înțelegeți conceptul de energie mecanică, cinetică și potențială și știind cum să funcționeze cu aceste cantități;

• faceți calcule de coliziune utilizarea cantității de mișcare, precum și conservarea energiei mecanice;

• cunoaște și înțelege funcționarea Legile lui Kepler și relația lor cu legea gravitației universale;

• să înțeleagă cum ar trebui să fie aplicate condițiile de echilibru static pentru corpuri ale căror dimensiuni nu pot fi neglijate;

• să înțeleagă cauzele și efectele a mișcărilor particulelor și știind să le descrie sub formă de ecuații.

Vezi și: Fizica nucleară - studiul particulelor constitutive ale nucleului atomic

De mine. Rafael Helerbrock