מה הם ענפי המכניקה?

ה ענפי מכניקה מפותחות יותר וידועות הן הסטטיות, הדינמיקה או הקינטיקה והקינמטיקה. יחד הם מהווים שטח של מדע הקשור להתנהגות של גופים גופניים ברגע שנדחפים על ידי כוחות או מפולות.

כמו כן, מכניקה בוחנת את ההשלכות של ישויות הגוף בסביבה שלהם. משמעת מדעית יש מקורותיה ביוון העתיקה עם כתביו של אריסטו וארכימדס.

במהלך התקופה המודרנית המוקדמת, כמה מדענים ידועים כגון אייזיק ניוטון וגלילאו גליליי יישבו את מה שידוע כיום כמכניקה קלאסית.

זהו ענף של פיסיקה קלאסית העוסק אטומים כי הם חסרי תנועה או נופלים לאט, במהירויות כי הם בבירור נמוך יותר ממהירות האור.

מבחינה היסטורית, המכונאים הקלאסיים הגיעו תחילה, בעוד מכניקת הקוונטים היא המצאה חדשה יחסית.

המכניקה הקלאסית מקורה בחוקי התנועה של אייזיק ניוטון, כאשר מכניקת הקוונטים התגלתה בתחילת המאה ה -20.

החשיבות של המכניקה היא, בין אם זה קלאסי או קוונטי, הוא הידע האמיתי ביותר שקיים לגבי הטבע הפיזי ונראה במיוחד כמודל עבור מה שנקרא מדעים אחרים, כגון מתמטיקה, פיזיקה, כימיה וביולוגיה..

ענפי מכניקה עיקריים

מכניקה יש הרבה שימושים בעולם המודרני. מגוון תחומי הלימוד שלו הוביל אותו לגוון ולהבין את ההבנה של נושאים שונים העומדים בבסיס דיסציפלינות אחרות. מתחת לענפים העיקריים של מכניקה.

סטטי

הסטטיסטיקה, בפיזיקה, היא ענף המכניקה הממונה על הכוחות הפועלים בגופים גשמיים בלתי תלויים בתנאי שיווי המשקל.

יסודותיה הוקמו לפני יותר מ -2,200 שנה על ידי מתמטיקאי יווני עתיק ארכימדס ואחרים, תוך בחינת תכונות ההגברה של כוחות מכונה פשוטים כגון מנוף ופיר.

השיטות והתוצאות של המדע של הסטטיסטיקה הוכיחו להיות שימושי במיוחד בעיצוב של מבנים, גשרים וסכרים, כמו גם מנופים והתקנים מכניים דומים אחרים.

על מנת לחשב את ממדיהם של מבנים ומכונות כאלה, על האדריכלים והמהנדסים לקבוע תחילה את הכוחות המתערבים בחלקים הקשורים ביניהם.

• תנאים סטטיים

1. הסטטי מספק את ההליכים האנליטיים והגרפיים הדרושים כדי לזהות ולתאר את הכוחות הלא ידועים האלה.
2. ההנחה הסטטית היא שהגופים שעמם הם עוסקים הם נוקשים לחלוטין.
3. הוא גם טוען כי תוספת של כל הכוחות הפועלים בגוף במנוחה חייבת להיות אפס, וכי אין בהכרח נטייה לכוחות לסובב את הגוף סביב ציר כלשהו.

שלושת התנאים הללו אינם תלויים זה בזה, וביטוים במתכונת מתמטית כולל משוואות שיווי משקל. ישנן שלוש משוואות, כך שרק שלושה כוחות לא ידועים ניתנים לחישוב.

אם יש יותר משלושה כוחות לא ידועים, זה אומר שיש יותר רכיבים במבנה או במכונה הדרושים כדי לתמוך בעומס המופעל או שיש יותר מגבלות ממה שנדרש כדי למנוע מהגוף לנוע..

מרכיבים או הגבלות מיותרים אלה נקראים מיותרים (לדוגמה, טבלה עם ארבע רגליים יש רגל מיותרת) ואומרים כי שיטת הכוח אינה ברורה באופן סטטי.

דינמיקה או קינטיקה

דינמיקה היא ענף של מדע פיסיקלי ותחלקת משנה של מכניקה השולטת בחקר התנועה של אובייקטים חומריים ביחס לגורמים הפיזיים המשפיעים עליהם: כוח, מסת, מומנטום, אנרגיה.

קינטיקה היא ענף של מכניקה קלאסית המתייחס להשפעה של כוחות וזוגות על תנועת גופים בעלי מסת.

מחברים המשתמשים במונח "קינטיקה" מחילים דינמיקה על המכניקה הקלאסית של גופים נעים. זה מנוגד סטטי, אשר מתייחס גופים במנוחה, בתנאים שיווי משקל.

הם כוללים, בדינמיקה או בקינטיקה, את תיאור התנועה במונחים של מיקום, מהירות והאצה, מלבד השפעת כוחות, זוגות והמונים.

מחברים שאינם משתמשים במונח קינטיקה מחלקים את המנגנון הקלאסי לקינמטיקה ולדינמיקה, כולל סטטיקה כמקרה דינמי מיוחד שבו תוספת הכוחות וסכום הזוגות שווים לאפס.

אתה עשוי להתעניין 10 דוגמאות של אנרגיה קינטית בחיי היומיום.

קינמטיקה

קינמטיקה היא ענף של פיזיקה ומחלקת משנה של מכניקה קלאסית הקשורה לתנועה הגיאומטרית האפשרית של גוף או מערכת של גופים, ללא התחשבות בכוחות המעורבים, דהיינו, סיבות ותנועות של תנועות.

הקינמטיקה שואפת לספק תיאור של המיקום המרחבי של הגופים או המערכות של חלקיקים חומריים, המהירות שבה החלקיקים נעים (המהירות) והמהירות שבה מהירותם משתנה (תאוצה).

כאשר הכוחות הסיבתיים אינם נלקחים בחשבון, תיאורי התנועה אפשריים רק עבור חלקיקים בעלי תנועה מוגבלת, כלומר, מהלך זה במסלולים מסוימים. בתנועה ללא הגבלות, או בחינם, הכוחות קובעים את דרך הדרך.

עבור חלקיק אשר נע על שביל ישר, רשימה של מיקומים ושעות המתאימים יהווה תוכנית נאותה לתאר את תנועת החלקיקים.

תיאור מתמשך יחייב נוסחה מתמטית שתבטא את המיקום במונחים של זמן.

כאשר חלקיק נע על נתיב מפותל, תיאור מיקומו הופך מסובך יותר ודורש שניים או שלושה ממדים.

במקרים כאלה, תיאורים מתמשכים בצורת גרף אחד או נוסחה מתמטית אינם ריאליים.

• דוגמה לקינמטיקה

המיקום של חלקיק הנע על מעגל, למשל, יכול להיות מתואר על ידי רדיוס מסתובב של המעגל, כמו קרן של גלגל עם קצה קבוע במרכז המעגל ואת הקצה השני מחובר לחלקיק.

רדיוס הסיבוב ידוע כווקטור המיקום של החלקיק, ואם הזווית בינו לבין רדיוס קבוע ידועה כפונקציה של זמן, ניתן לחשב את המהירות של המהירות ואת האצת החלקיקים..

עם זאת, מהירות והאצה יש כיוון וגודל. המהירות היא תמיד משיק את המסלול, בעוד האצה יש שני מרכיבים, אחד משיק את המסלול והשני מאונך כדי משיק.

הפניות

1. בירה, פ. & Johnston Jr, E.R. (1992). סטטיקה ומכניקה של חומרים. מקגרו היל, Inc.
2. דוגאס, רנה. היסטוריה של מכניקה קלאסית. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, pg 19.
3. דוד ג. (2015). מכניקה 04 אוגוסט 2017, מתוך אנציקלופדיה בריטניקה, Inc. אתר: britannica.com.
4. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (2013). קינמטיקה. 04 אוגוסט 2017, מתוך אנציקלופדיה בריטניקה, Inc. אתר: britannica.com.
5. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (2016). קינטיקה. 04 אוגוסט 2017, מתוך אנציקלופדיה בריטניקה, Inc. אתר: britannica.com.
6. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (2014). סטטיקה. 04 אוגוסט 2017, מתוך אנציקלופדיה בריטניקה, Inc. אתר: britannica.com.
7. רנא, נ ', יואג, P.S. מכניקה קלאסית מערב Petal Nagar, ניו דלהי. טטה מקגרו-היל, 1991, עמ '6.