Czym jest mechanik? Temat, zadania, sekcje

Otaczający świat składa się z materialnych obiektów, które współdziałają ze sobą na różne sposoby. Zadaniem nauk przyrodniczych, w szczególności fizyki, jest ustalenie charakteru tych interakcji. Jedna z zastosowanych gałęzi fizyki nazywa się mechanika. W artykule omówimy, czym jest mechanika, jaki jest przedmiot i zadania tej nauki oraz jakie istnieją gałęzie mechaniki.

Mechaniki są ...

Słowo "mechanika" jest tłumaczone z języka greckiego jako "sztuka budowy maszyn". Mechanika jest nauką o ruchu przedmiotów materialnego świata i ich interakcji. Innymi słowy, jakiekolwiek ciało materialne zajmuje dowolne miejsce w przestrzeni. Jego ruch nazywany jest ruchem mechanicznym. Ten ruch, a także sposób, w jaki ciała oddziałują z nim, i bada mechanikę.

Zakres badań tej nauki jest bardzo szeroki. Obejmuje badanie ruchu ciał niebieskich, ruchu samolotów, maszyn, dynamiki płynów i gazów.

Przedmiot i zadania

Zrozumienie, czym jest mechanika, pomoże w badaniu jej przedmiotu i zadań.

Głównym zadaniem jest opisanie ruchu mechanicznego obiektów - wyprowadzenie równania ruchu. Odbywa się to za pomocą układu współrzędnych, kąta obrotu, prędkości i innych kategorii. Innymi słowy, pochodne prawo ruchu pozwala obliczyć pozycję ciała w danej chwili.

Przedmiotem mechaniki jest rozwiązywanie problemów i pytań związanych z badaniem ruchu lub równowagi ciał i ich wzajemnych oddziaływań.

Sekcje mechaniki

Ponieważ nauka mechaniki obejmuje wiele dziedzin nauki, jest w niej kilka sekcji:

• klasyczny (mechanika newtonowska) - bada ruchy materii;
• relatywistyczna (mechanika Einsteina) - oparta na postulatach teorii względności;
• quantum - bada ruch cząstek elementarnych.

Mechanika klasyczna

Mechanika newtonowska obejmuje następujące kierunki: kinematyka, dynamika i statyka.

Kinematyka bada mechaniczny ruch ciał, nie biorąc pod uwagę ich przyczyn. Innymi słowy, ta sekcja bada pozycję ciała w przestrzeni po pewnym czasie. Zasadniczo prawa i badania kinematyki są stosowane w obliczeniach ruchów mechanizmów i maszyn.

W dziedzinie badań mechaniki dynamicznej porusza się obiekty materialne w wyniku uderzenia na nie. Innymi słowy, ta nauka wyjaśnia, dlaczego ciało, na które nałożono siłę, okazało się być w jednym lub drugim punkcie przestrzeni.

Mechanika statyczna bada równowagę ciał pod wpływem na nie stosowanych. Jest podzielony na równowagę i brak równowagi.

Sekcje mechaniki klasycznej są zwykle studiowane w liceum. Oprócz nich istnieje kilka dziedzin tej nauki:

• mechanika kontinuum;
• statystyczne;
• teoretyczne;
• obliczeniowe itp.

Mechanizmy relatywistyczne

Czym jest mechanika Einsteina? Jeśli ciała poruszają się z bardzo dużą prędkością, na przykład w pobliżu prędkości światła, prawa fizyczne dla nich stają się inne. Czas i przestrzeń zmieniają swoje właściwości w stosunku do takich ciał. Kwestie tych zniekształceń bada się za pomocą mechaniki relatywistycznej.

Słowo "relatywistyczny" oznacza "względny". Dlatego postulaty teorii względności Einsteina odgrywają tutaj ważną rolę.

W mechanice klasycznej istnieją trzy wymiary: długość, szerokość i wysokość. Relatywistyczne dodaje inny wymiar - czas. Tak więc przestrzeń jest uważana za czterowymiarową, a ruch ciał i ich charakterystyka zależą nie tylko od kierunku ruchu, ale także od prędkości.

Einstein uważał, że dla poruszających się obserwatorów czas płynie wolniej niż dla tych, którzy są w stanie spoczynku. Im wyższa prędkość, tym wolniejszy czas. Po osiągnięciu prędkości światła, czas zatrzymałby się całkowicie.

Mechanika kwantowa

Ta nauka jest częścią fizyki kwantowej. Obaj badają prawa świata cząstek elementarnych - nukleonów, elektronów, kwarków itp.

Mechanika klasyczna opisująca zjawiska makro-świata nie potrafi wyjaśnić ruchów zachodzących na poziomie cząstek elementarnych. Zadania te podjęły się mechaniki kwantowej. Ta nauka jest dość młoda, a jej dziedzina jest niezbadana.

Słowo "kwant" oznacza dowolną niepodzielną całość.

Przykłady kwantów:

• foton - cząstka promieniowania elektromagnetycznego;
• gluon - cząstka pola wektorowego;
• graviton - kwant interakcji grawitacyjnych;
• phonon to kwant oscylacji kryształów.

Czym więc jest mechanika? Ta sekcja fizyki bada materialne ciała, ich ruchy w przestrzeni, prawa ruchów i interakcję poruszających się ciał ze sobą. Jego najbardziej rozległe sekcje są klasyczne, relatywistyczne i kwantowe.