Mekanikk grener

Mekanikk er vitenskapen som studerer bevegelse av objekter og er ansvarlig for å designe og bygge maskiner. Med lisens

De Mekanikk grener Mer utviklet og kjent er statisk, dynamikk eller kinetisk og kinematikk. Sammen utgjør de et vitenskapelig område relatert til atferden til objekter eller kropper når de blir presset av krefter eller skred.

På samme måte studerer mekanikk konsekvensene av kroppsenheter i omgivelsene. Den vitenskapelige disiplinen har sin opprinnelse i det gamle Hellas, med skriftene til Aristoteles og Archimedes.

I løpet av den tidlige moderne perioden avgjorde noen anerkjente forskere, som Isaac Newton og Galileo Galilei, det som for tiden er kjent som klassisk mekanikk.

Det er en gren av klassisk fysikk som omhandler atomer som er ubevegelige eller som slipper sakte, i hastigheter som tydeligvis er lavere enn lysets hastighet.

Historisk sett dukket klassisk mekanikk først, mens kvantemekanikk er en relativt ny vitenskap.

Klassisk mekanikk har sin opprinnelse med lovene om bevegelse av Isaac Newton, mens kvantemekanikk ble oppdaget på begynnelsen av 1900 -tallet.

Betydningen av mekanikk er at det, enten klassisk eller kvantum, utgjør den mest sanne kunnskapen som eksisterer om fysisk natur, og har blitt spesielt sett på som en modell for andre vitenskaper, nøyaktig kalt, for eksempel matematikk, fysisk, kjemi og biologi.

Hovedgrener av mekanikk

Mekanikk har mye bruk i den moderne verden. Hennes mangfoldige studieområder har ført til at hun diversifiserer seg for å dekke forståelsen av forskjellige temaer som omgir mennesket. 

Statisk

Den statiske, i fysikk, er grenen av mekanikk som er ansvarlig for kreftene som opererer i immobile gjenstander under likevektsforhold.

Fundamentene ble etablert mer enn 2.200 år av de tidligere greske matematikeren Archimedes og andre, mens de studerer forsterkningskarakteristikkene til enkle maskinstyrker, for eksempel spaken og aksen.

Metodene og resultatene av vitenskapen om statisk har vist seg å være spesielt nyttige i utformingen av bygninger, broer og demninger, samt kraner og andre lignende mekaniske enheter.

Kan tjene deg: Rutherford eksperiment: Historie, beskrivelse og konklusjoner

For å beregne dimensjonene til slike strukturer og maskiner, må arkitekter og ingeniører først bestemme kreftene som er involvert i sine sammenkoblede deler.

Statiske forhold

- Den statiske gir de analytiske og grafiske prosedyrene som er nødvendige for å identifisere og beskrive disse ukjente kreftene.

- Det antar at kroppene som behandler er helt stive.

- Den hevder også at tillegg av alle kreftene som opererer i en hvilende enhet, må være null, og at det ikke skal være noen tendens for kreftene til å snu kroppen rundt en hvilken som helst akse.

Disse tre forholdene er uavhengige med hverandre, og deres uttrykk i matematisk form inkluderer likevektsligninger. Det er tre ligninger, slik at du bare kan beregne tre ukjente krefter.

Hvis det er mer enn tre ukjente krefter, betyr det at det er flere komponenter i strukturen eller maskinen som er nødvendige for å motstå de påførte belastningene, eller at det er flere begrensninger enn det som trengs for å forhindre at kroppen beveger seg.

Slike unødvendige komponenter eller begrensninger kalles overflødige (for eksempel har en fire -benet bord et overflødig ben), og det sies at kreftene er statisk ubestemmelig.

Dynamisk eller kinetisk

Dynamikken er grenen av fysisk vitenskap og underavdeling av mekanikk som dominerer studiet av bevegelse av materielle objekter i forhold til de fysiske faktorene som påvirker dem: styrke, masse, impuls, energi.

Kinetikk er grenen av klassisk mekanikk som refererer til effekten av krefter og par på bevegelsen av kropper som har masse.

Forfatterne som bruker begrepet "kinetikk" bruker dynamikken på den klassiske mekanikken i mobile kropper. Dette står i kontrast til statisk, som refererer til hvilekropper, under likevektsforhold.

Kan tjene deg: avhengige og uavhengige variabler: konsept og eksempler

Beskrivelsen av bevegelsen når det gjelder posisjon, hastighet og akselerasjon er inkludert i dynamikken eller kinetikken, bortsett fra påvirkning fra krefter, jevnaldrende og masser.

Forfatterne som ikke bruker det kinetiske uttrykket, deler klassisk mekanikk i kinematikk og dynamikk, inkludert statisk som et spesielt tilfelle av dynamikk, der tilsetningen av kreftene og summen av parene er lik null.

Kinematikk

Kinematikken er en gren av fysikk og en underavdeling av klassisk mekanikk relatert til den geometrisk mulige bevegelsen av et legeme eller kropp av kropper uten å vurdere kreftene som er involvert, det vil si årsaker og effekter av bevegelser.

Kinematikken tar sikte på å gi en beskrivelse av den romlige posisjonen til kroppene eller systemene til materialpartikler, hastigheten som partiklene beveger seg og hastigheten som hastigheten deres endrer seg (akselerasjon).

Når det ikke tas hensyn til kausale krefter, er bevegelsesbeskrivelser bare mulig for partikler som har begrenset bevegelse, det vil si at de beveger seg i visse baner. I bevegelsen uten begrensninger, eller frie, bestemmer kreftene formen på veien.

For en partikkel som beveger seg på en rett vei, vil en liste over tilsvarende posisjoner og tider utgjøre et tilstrekkelig skjema for å beskrive bevegelsen til denne partikkelen.

En kontinuerlig beskrivelse vil kreve en matematisk formel som uttrykte posisjonen når det gjelder tid.

Når en partikkel beveger seg på en buet bane, blir beskrivelsen av dens posisjon mer komplisert, og krever to eller tre dimensjoner.

I slike tilfeller er kontinuerlige beskrivelser i form av en enkelt matematisk grafikk eller formel ikke mulig.

Eksempel på kinematikk

Plasseringen av en partikkel som beveger seg på en sirkel, for eksempel, kan beskrives med en roterende radius av sirkelen, for eksempel stråle på et hjul med en fast ende i midten av sirkelen og den andre enden festet til partikkelen.

Det kan tjene deg: viktigheten av mikroskopet innen medisin, helse og generell vitenskap

Rotasjonsradiusen er kjent som en posisjonsvektor for partikkelen, og hvis vinkelen mellom denne og en fast radius er kjent som en tidsfunksjon, kan størrelsen på hastigheten og akselerasjonen til partikkelen beregnes.

Hastighet og akselerasjon har imidlertid retning og størrelse. Hastigheten er alltid tangent til banen, mens akselerasjonen har to komponenter, den ene tangenten til banen og den andre vinkelrett på tangenten.

Kontinuerlig mediemekanikk

Denne grenen av mekanikk studerer oppførselen til kontinuerlige materialer, for eksempel faste stoffer og væsker. Det har vært grunnleggende å forstå atferden til materialer på makronivå (for eksempel bevegelse av planetene).

Statistisk mekanikk

Det er ansvarlig for sannsynlighetsteorien å utlede bevegelsen av et spesifikt objekt, på makroskopisk nivå. Gjennom kunnskap om samspillet mellom elementene er det etablert hvordan bevegelsen av et objekt vil være, eller dets utvikling i tid.

Relativistisk mekanikk

Disiplin som er født etter relativitetsteorien, omhandler bevegelse av stjerner, planeter eller himmellegemer som beveger seg med en hastighet som er større enn lyset.

Kvantemekanikk

Det er basert på kvantefeltteorien, og står i kontrast til relativisten, fordi dens studiefelt er mikroskopisk og enda mindre partikler, for eksempel subatomiske partikler. Det oppsto fordi lovene som ble foreslått av Newton ikke kunne gjelde så små objekter, siden deres oppførsel er annerledes.

Mange av disse elementene kan ikke sees, så kvantemekanikk, så langt, forblir sannsynlig.

Kvantum-relativistisk mekanikk

Det er en disiplin som smelter. Utseendet er relativt nylig.

Referanser

1. Kinetikk. Gjenopprettet fra Britannica.com.
2. Statistikk. Gjenopprettet fra Britannica.com.