กลศาสตร์ เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ของ ฟิสิกส์ ซึ่งเน้นที่ ศึกษาของการเคลื่อนไหว และ พักผ่อน ของร่างกายไม่ว่าจะอยู่ภายใต้การกระทำของ กองกำลัง. กลศาสตร์แบ่งออกเป็นพื้นที่ของ จลนศาสตร์, พลวัตและ คงที่. แทบทุกการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของเราสามารถอธิบายได้ด้วยสมการในพื้นที่นี้
การศึกษาของ กลศาสตร์ มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอาชีพที่หลากหลาย นอกเหนือจากเนื้อหาฟิสิกส์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดใน สอบชาติของการสอนเฉลี่ย (และอย่างใดอย่างหนึ่ง). ผู้เชี่ยวชาญบางคนจัดการกับมันทุกวันเช่น วิศวกรพลเรือนวิศวกรนักปฐพีวิทยาวิศวกรกลศาสตร์,วิศวกรไฮดรอลิค, สถาปนิกนักบินในเครื่องบิน, ทางกายภาพและอื่น ๆ
กลศาสตร์เรียนอะไร?
เป้าหมายของการศึกษากลศาสตร์คือ การเคลื่อนไหวดังนั้นจึงเป็นพื้นที่การศึกษาที่กว้างขวางมาก ท่ามกลางความเป็นไปได้ต่างๆ ในการศึกษา เราเน้นบางส่วนที่พัฒนาขึ้นโดยการวิจัยในกลศาสตร์:
ที่ วงโคจรของดาวเคราะห์, ดาวเทียมและดาวเคราะห์น้อย, บรรยายโดย กฎความโน้มถ่วงสากล และโดย กฎของเคปเลอร์.
THE วิถีของจรวด, กระสุน, ลูกดอกและลูกศรอธิบายผ่านสมการของ การยิงกระสุนปืน.
อู๋ การไหลของของเหลวอธิบายโดยสมการความต่อเนื่อง สามารถอธิบายการบินของเครื่องบินได้ตลอดจนสถานการณ์ต่างๆ อุทกสถิตที่ของเหลวหยุดนิ่ง
อู๋ การทำงานของเครื่อง ง่ายๆ เช่น เครื่องบินเอียง, รอก, รอก, ตาชั่ง ฯลฯ
THE วิถีของอนุภาค ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ภายใต้การกระทำของ สนามไฟฟ้า และ แม่เหล็กอย่างปรากฏการณ์ออโรร่าเหนือจริง.
ร่างกายใน ตกฟรี หรือแม้กระทั่งวัตถุที่ตกด้วยแรงโน้มถ่วงอย่างรวดเร็ว แต่ได้รับผลกระทบจากแรงต้านของอากาศ
ดูยัง:เรียนรู้วิธีแก้แบบฝึกหัดจลนศาสตร์
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
ระหว่างเรียนฟิสิกส์ คุณอาจเจอคำศัพท์ กลศาสตร์คลาสสิก, คำศัพท์ดังกล่าวเกี่ยวข้องกับความรู้ในพื้นที่ที่ใช้บังคับเฉพาะกับ สถานการณ์มหภาค ส่วนกรณีอื่นๆ ที่ต้องการคำอธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอม และ โมเลกุล ใช้กลศาสตร์อีกประเภทหนึ่งเรียกว่า กลศาสตร์ควอนตัม.
นอกจากกลศาสตร์คลาสสิกและกลศาสตร์ควอนตัมแล้ว ยังมี กลศาสตร์สัมพัทธภาพซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่เกิดจากการค้นพบของนักฟิสิกส์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ กลศาสตร์สาขานี้ศึกษาพฤติกรรมของร่างกายที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับ ความเร็วของแสง.
จลนศาสตร์
จลนศาสตร์ เป็นสาขากลศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ของร่างกาย โดยไม่คำนึงถึงสาเหตุของการเคลื่อนไหวนี้. กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราศึกษาสถานการณ์ที่เกิดขึ้นตั้งแต่วินาทีที่ร่างกายเริ่มเคลื่อนไหว
ในบริบทของจลนศาสตร์ที่เห็นในโรงเรียนมัธยมศึกษาประเภทการเคลื่อนไหวต่อไปนี้:
การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ
การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ คือความเร็วของร่างกายที่คงที่ เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเท่านั้น สมการหลักที่ใช้ในการศึกษาการเคลื่อนที่สม่ำเสมอคือฟังก์ชันตำแหน่งรายชั่วโมง ดังแสดงด้านล่าง:
การเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ
การเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ เป็นชื่อที่กำหนดประเภทการเคลื่อนไหวที่ความเร็วของร่างกายเปลี่ยนแปลงในอัตราคงที่ ในกรณีที่การเคลื่อนที่มีความเร็วเพิ่มขึ้น เรียกว่า a การเคลื่อนไหวเร่ง ถ้าความเร็วลดลง เราว่ามันคือ a การเคลื่อนไหวปัญญาอ่อน.
ที่ สมการที่สำคัญที่สุด สำหรับคำอธิบายของการเคลื่อนที่ที่แปรผันสม่ำเสมอคือฟังก์ชันรายชั่วโมงของตำแหน่ง ความเร็ว และ สมการ Torricelliให้ตรวจสอบสมการแต่ละข้อตอนนี้:
การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ
การเคลื่อนที่เป็นวงกลม เป็นที่ที่ ทิศทางความเร็วของมือถือเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา constantlyเพื่อให้ .ของคุณ ระยะทาง สู่จุดที่ว่าง อยู่ค่าคงที่ แม้ว่าจะเรียกว่าการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ การเคลื่อนที่นี้ก็คือ เร่งเนื่องจาก ในการอธิบายวิถีวงกลม จำเป็นต้องมีการดำรงอยู่ของ ความเร่งสู่ศูนย์กลาง.
ในการศึกษาการเคลื่อนที่แบบวงกลม เราพบสมการจำนวนมากตามที่มีอยู่: สมการที่คำนวณ การกระจัด และ ความเร็วปีน; สมการที่คำนวณ ความยิ่งใหญ่เชิงมุม, เช่น ความเร็วเชิงมุม; และสุดท้ายคือสมการที่สัมพันธ์กับปริมาณทั้งสองประเภทนี้
ตรวจสอบบางส่วนของที่สำคัญที่สุด สมการการเคลื่อนที่แบบวงกลม:
การเคลื่อนที่แบบวงกลมที่แปรผันสม่ำเสมอ
การเคลื่อนไหวหนังสือเวียนสม่ำเสมอเบ็ดเตล็ด (MCUV) เป็นกรณีทั่วไปของ MCU เล็กน้อย ในนั้นนอกจาก a อัตราเร่งศูนย์กลาง มี การเร่งความเร็วเชิงมุมและสัมผัสค่าคงที่ ที่ทำให้ความเร็วเชิงมุมของโมบายแปรผันสม่ำเสมอ ในขณะที่เราทำการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ ในการศึกษา MCUV เราใช้ฟังก์ชันตำแหน่งและความเร็วรายชั่วโมงที่คล้ายกันมาก โปรดดูที่:
ดูด้วย:งานเครื่องกลคืออะไร?
พลวัต
ที่ พลวัต ศึกษาสาเหตุที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวบางอย่าง ในแง่นี้ เราศึกษาแรงที่กระทำต่อร่างกาย ปริมาณการเคลื่อนไหว พลังงานกล แรงกระตุ้น และปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบหมุน เช่น แรงบิด มันเป็น เวลาเชิงมุม.
พื้นฐานสำหรับการศึกษาพลวัตของโรงเรียนมัธยมคือ สามกฎหมายในนิวตันจากสมการเหล่านี้ จะได้สมการอื่นๆ ของพื้นที่ย่อย, และยังมาจาก จลนศาสตร์. ตรวจสอบสูตรที่สำคัญที่สุดบางส่วนที่ใช้ในการศึกษาไดนามิก:
คงที่
สถิตยศาสตร์ศึกษา สภาวะสมดุลในร่างกายกว้างขวาง, นั่นคือมันกำหนดว่ามาตรการหรือแม้แต่ความเข้มของแรงและแรงบิดจะต้องเป็นอย่างไรเพื่อให้ร่างที่มีขนาดไม่มีความสำคัญสามารถอยู่ในสมดุลได้ ในการศึกษาสถิตยศาสตร์ กฎของนิวตันมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย
กลศาสตร์ที่ Enem
ในบรรดาสาขาฟิสิกส์ทั้งหมด กลศาสตร์เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในประเด็น ENEM ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่คุณจะสามารถ:
เข้าใจ โอ ความหมาย เบื้องหลังสมการจลนศาสตร์ ความสามารถในการเชื่อมโยงกับสถานการณ์จริงตลอดจนกราฟิก
ระบุและจำแนก การเคลื่อนไหวแบบก้าวหน้า ถอยหลัง เร่ง และสม่ำเสมอ
เข้าใจแนวคิด ของการอ้างอิงและทำความเข้าใจว่าการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์คืออะไร
รู้วิธีสมัคร กฎสามข้อของนิวตันในบริบทที่แตกต่างกันมากที่สุด
เข้าใจแนวคิด ของพลังงานกล จลนศาสตร์ และพลังงานศักย์ และรู้วิธีดำเนินการกับปริมาณเหล่านี้
ทำการคำนวณการชนกัน โดยใช้ปริมาณการเคลื่อนที่และการอนุรักษ์พลังงานกล
รู้และเข้าใจการทำงาน กฎของเคปเลอร์และความสัมพันธ์กับกฎความโน้มถ่วงสากล
เข้าใจว่าควรนำไปใช้อย่างไร สภาวะสมดุลสถิตกับวัตถุที่ไม่สามารถละเลยมิติได้
เข้าใจเหตุและผล การเคลื่อนที่ของอนุภาคและรู้วิธีอธิบายในรูปสมการ
ดูด้วย: ฟิสิกส์นิวเคลียร์ - การศึกษาอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบของนิวเคลียสอะตอม
By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก
จลนศาสตร์เป็นสาขาของกลศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่คำนึงถึงสาเหตุ คำนวณความเร็วเฉลี่ยของร่างกายในหน่วย m/s ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามถนน 18 กม. ในช่วงเวลา 6 นาที
วัตถุที่มีมวลเท่ากับ 10 กก. เคลื่อนที่โดยการกระทำของแรงสุทธิ F ด้วยความเร่ง 2.5 ม./วินาที² โมดูลัสของแรงลัพธ์บนวัตถุนี้ต้องเท่ากับ
