Классическая механика это подобласть механики, посвященная изучению движений тел на Земле и погруженных в жидкости со скоростью ниже скорости света, и причин этих движений. Классическая механика в основном делится на области кинематики, динамики, статики, гидростатики и гидродинамики. Изучение классической механики имеет большое значение для широкого круга профессий, помимо того, что это самый востребованный предмет по физике на Национальном экзамене средней школы (Энем).
Читайте также: Современная физика - область физики, возникшая для объяснения некоторых понятий, которые не могла объяснить классическая механика.
Темы этой статьи
- 1 - Краткое изложение классической механики
- 2 - Что изучает классическая механика?
-
3 - Основные области изучения классической механики
- → Кинематика
- → Динамика
- → Статический
- → Гидростатический
- → Гидродинамика
- 4 - Важность классической механики
- 5 - Классическая механика в Enem
- 6 - Каковы основные области изучения механики?
Реферат по классической механике
Классическая механика — это подраздел механики, один из основных разделов физики.
Она изучает движения тел на Земле и погруженных в жидкости со скоростью ниже скорости света и причины этих движений.
Основными направлениями изучения классической механики являются кинематика, динамика, статика, гидростатика и гидродинамика.
Кинематика изучает ситуации, возникающие с момента начала движения тела.
Динамика изучает причины, вызвавшие какое-либо движение.
Статика изучает условия равновесия протяженных тел.
Гидростатика изучает жидкости в условиях статического равновесия.
Гидродинамика изучает жидкости в движении под действием ненулевых внешних сил.
Три основные области механики — это классическая механика, квантовая механика и релятивистская механика.
Классическая механика — это содержание физики, которое больше всего попадает в Enem.
Что изучает классическая механика?
Классическая механика изучает движения тел на Земле и погруженных в жидкости со скоростью ниже скорости света, помимо причин этих движений. Обычно ее делят на кинематику, динамику, статику, гидростатику и гидродинамику.
Основные области изучения классической механики
→ Кинематика
Кинематика – это область классической механики, которая изучает движение тел без учета причин этого движения. Другими словами, изучаются ситуации, возникающие с момента начала движения тела. В рамках кинематики, которая рассматривается в старшей школе, изучаются типы движения, которые мы увидим ниже.
Не останавливайся сейчас... После рекламы будет больше ;)
◦ Равномерное движение (МУ)
Равномерное движение – это движение где скорость тела постоянна и движется только прямолинейно. Основным уравнением, используемым для изучения равномерного движения, является часовая функция положения.
Функция времени положения для MU:
\(S_F =S_0 + vt\ или\ v= \frac{ΔS}{Δt}\)
◦ Равномерно переменное движение (MUV)
Равномерно переменное движение есть движение где скорость тела изменяется с постоянной скоростью. В случае, когда скорость движения увеличилась, мы говорим, что это ускоренное движение; если скорость уменьшается, мы говорим, что это запаздывающее движение.
Наиболее важными уравнениями для описания равномерно изменяющегося движения являются часовые функции положения и скорости и Уравнение Торричелли.
Функция времени положения для MUV:
\(S_F =S_0 + v_0 t+\frac{at^2}2\ или\ \треугольник S=v_0 t+ \frac{at^2}2,\ com\ \triangle S =S_F -S_0 \)
Почасовая функция скорости для MUV:
\(V_F =V_0 + at\)
или
\( a= \frac{V_F-V_0}{t_F-t_0}\)
Уравнение Торричелли:
\(V_F ^2 =V_0 ^2 + 2a\треугольник S\)
◦ Равномерное круговое движение (MCU)
Равномерное круговое движение – это движение в котором направление скорости движущегося объекта постоянно меняется, так что его расстояние от точки в пространстве остается постоянным. Даже если движение называется равномерным круговым, это движение является ускоренным, так как для описания круговой траектории необходимо наличие центростремительного ускорения.
При изучении кругового движения мы сталкиваемся с большим количеством уравнений, а это: уравнения, вычисляющие перемещение и скалярную скорость; уравнения, вычисляющие угловые величины, такие как угловая скорость; и, наконец, уравнения, служащие для связи этих двух типов величин. Ознакомьтесь с некоторыми из наиболее важных уравнений кругового движения.
Угловая скорость для MCU:
\ (ω = \ гидроразрыва {Δθ} {Δt} \)
или
\(ω = 2πf\)
или
\(ω = \frac{2π}T\)
Связь между скоростью и угловой скоростью:
\(V = ωR\)
Частота и период:
\(f = \frac{1}T\)
\(T = \frac{1}f\)
◦ Равномерно изменяющееся круговое движение (MCUV)
Равномерно переменное круговое движение есть движение что является несколько более общим случаем равномерного кругового движения. В нем, помимо центростремительного ускорения, действуют постоянные угловое и тангенциальное ускорения, которые обуславливают равномерное изменение угловой скорости подвижного. Как и при равномерном движении, при изучении MCUV мы используем очень похожие часовые функции положения и скорости.
Функция углового положения MCUV по часовой стрелке:
\(θ_F = θ_0 + ω_0 t+\frac{at^2}2\)
Часовая функция угловой скорости MCUV:
\(ω_F = ω_0 = при \)
Смотрите также:Приемы решения упражнений по кинематике
→ Динамика
Динамика – это область классической механики, которая изучает причины, вызвавшие какое-либо движение. В этом смысле мы изучаем силы, действующие на тело, количества движения, энергию механика, импульс и величины, связанные с вращательными движениями, такие как крутящий момент и момент угловой.
Основой изучения динамики в средней школе является три закона ньютона. На их основе выводятся другие уравнения подобласти, а также кинематики. Ознакомьтесь с некоторыми из наиболее важных формул, используемых при изучении динамики:
Второй закон Ньютона:
\(F=m\cdot a\)
Крутящий момент или момент силы:
\(T=Fdsenθ\)
Линейный импульс или линейный импульс:
\(Q=MV\)
Угловой момент или угловой момент:
\(L=rQsenθ\)
Кинетическая энергия:
\(E_c=\frac{mv^2}2\)
→ статический
Статика – это область классической механики, которая изучает условия равновесия в протяженных телах, то есть определяет, какими должны быть меры или даже интенсивности сил и моментов, чтобы тело непренебрежимо малых размеров могло оставаться в равновесии. При изучении статики широко используются законы Ньютона.
→ гидростатический
Гидростатический это область классической механики, которая изучает жидкости в условиях статического равновесия. В нем мы изучали удельную массу, давление, принцип Стевина, теорему Паскаля и теорему Архимеда.
→ Гидродинамика
Гидродинамика – это область классической механики, которая изучает жидкости в движении под действием ненулевых внешних сил. В нем мы изучаем течение, уравнение неразрывности и принцип Бернулли.
Важность классической механики
Классическая механика имеет большое значение в нескольких аспектах. Ниже мы выделяем некоторые понимания, которые были возможны только благодаря исследованиям в области классической механики:
Описание орбит планет, спутников и астероидов по закону всемирного тяготения Это по законам Кеплера.
Траектории ракет, пуль, дротиков и стрел объясняются с помощью уравнений запуска снарядов.
Течение жидкости, описываемое уравнением неразрывности, способно объяснить полет самолетов, а также гидростатические ситуации, в которых жидкости находятся в состоянии покоя.
Работа простых механизмов, таких как наклонные плоскости, шкивы, подъемники, весы и т. д.
Траектория электрически заряженных частиц, движущихся под действием электрических и магнитных полей, как в феномене северного сияния.
Тела в свободном падении или даже тела, падающие с ускорением под действием силы тяжести, но испытывающие действие сопротивления воздуха.
Смотрите также:Астрофизика — раздел астрономии, посвященный изучению Вселенной посредством применения законов физики и химии.
Классическая механика в Enem
Среди всех областей физики именно классическая механика присутствует в наибольшем количестве в вопросах Enem, поэтому очень важно, чтобы вы могли:
понимать значение уравнений кинематики, уметь связать их с реальными ситуациями, а также их графики;
определять и классифицировать поступательные, регрессивные, ускоренные и равномерные движения;
понять концепцию ссылки и понять, что такое относительные движения;
умение применять три закона Ньютона в самых разных контекстах;
понимать понятие механической, кинетической и потенциальной энергии и уметь оперировать этими величинами;
производить расчеты столкновений с использованием импульса, а также сохранения механической энергии;
знать и понимать действие законов Кеплера и их связь с законом всемирного тяготения;
понимать, как применять условия статического равновесия к телам, размерами которых нельзя пренебречь;
понимать причины и следствия движения частиц и уметь описывать их в виде уравнений.
Каковы основные направления изучения механики?
Механика Это одна из больших областей физики. Обычно его делят на:
Классическая механика: раздел механики, изучающий движения тел на Земле и погруженных в жидкости со скоростью ниже скорости света и причины этих движений. Это относится к знанию области, которая применима к макроскопическим ситуациям.
Квантовая механика: раздел механики, изучающий движение мельчайших частиц, таких как атомы и молекулы.
Релятивистская механика: раздел механики, изучающий поведение тел, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Это связано с открытиями физик Альберт Эйнштейн.
Источник
e-Fisica – онлайн-обучение физике; USP – Университет Сан-Паулу. механика. Доступно в: http://efisica2.if.usp.br/course/index.php? ID категории=132.
Рафаэль Хелерброк
Учитель физики
Хотели бы вы сослаться на этот текст в школьной или академической работе? Смотреть:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаэль. «Классическая механика»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/mecanica-classica.htm. По состоянию на 22 августа 2023 г.
Узнайте больше о том, что такое ускорение, научитесь его вычислять, поймите его физический смысл и посмотрите примеры решенных упражнений.
Вы знаете, что такое многомерный анализ, или испытываете трудности с использованием этого инструмента? Ознакомьтесь с нашей статьей и посмотрите примеры и решенные упражнения по этой теме.
У вас возникли трудности с физикой и вы ищете советы, как решать упражнения по законам Ньютона? Получите доступ к тексту и ознакомьтесь с некоторыми советами по решению этого типа упражнений, а также посмотрите решенные упражнения по применению законов Ньютона.
Нажмите здесь, чтобы узнать, что такое статика, и понять такие понятия, как статический баланс, крутящий момент и рычаг. Знать формулы статики и их приложения.
Вы знаете, что такое сила? Поймите концепцию, ознакомьтесь с формулами, используемыми для различных типов сил, и посмотрите, какая связь между силами и законами Ньютона.
Узнайте больше о физике, одной из старейших и наиболее важных наук, которая на протяжении веков способствовала научному и технологическому развитию человечества. Физика подразделяется на такие области, как механика, электромагнетизм, термология, оптика и волны, которые имеют свои собственные подразделения.
Узнайте о законе всемирного тяготения, разработанном английским физиком Исааком Ньютоном. Он связывает произведение массы двух тел с обратным квадратом их расстояния, чтобы определить интенсивность силы гравитационного притяжения, существующей между ними. Приходите понять предмет здесь!
Знать формулу, описывающую эту физическую величину.
Разберитесь в законах Ньютона и ознакомьтесь с некоторыми решенными примерами, а также упражнениями на эту тему, выпавшими на Enem.
Узнайте больше о равномерном движении, то есть движении, при котором мебель проходит через равные пространства за равные промежутки времени. Ознакомьтесь с примерами и уравнениями!
Съеживаться
Сленг, адаптированный из английского языка, используется для обозначения кого-то, кто считается безвкусным, постыдным, устаревшим и вышедшим из моды.
День фольклора отмечается сегодня, 22 августа, в Бразилии и во всем мире. Учителя объясняют...
Познакомьтесь с Эрис, новым вариантом covid-19. См. свои симптомы, риски, а также способы оставаться в безопасности.
Ведь что такое холодный фронт? Нажмите здесь, узнайте, как образуются холодные фронты, и узнайте...
