Mekaniikan oksat

Mekaniikka on tiede, joka tutkii esineiden liikettä ja vastaa koneiden suunnittelusta ja rakentamisesta. Lisenssillä

Se Mekaniikan oksat Kehittyneempiä ja tunnetumpia ovat staattinen, dynamiikka tai kineettinen ja kinematiikka. Yhdessä ne muodostavat tieteen alueen, joka liittyy esineiden tai kehon käyttäytymiseen, kun ne työntävät valtuudet tai maanvyörymät.

Samoin mekaniikka tutkii kehon kokonaisuuksien seurauksia ympäristössä. Tieteellisen kurinalaisuuden on peräisin muinaisesta Kreikasta, Aristoteleen ja Archimedes -kirjoitusten kanssa.

Varhaisen modernin ajanjakson aikana jotkut tunnetut tutkijat, kuten Isaac Newton ja Galileo Galilei, ratkaisivat sen, mitä tällä hetkellä tunnetaan klassisena mekaniikassa.

Se on klassisen fysiikan haara, joka käsittelee liikkumattomia atomeja, jotka saostuvat hitaasti, nopeudella ilmeisesti alhaisempi kuin valon nopeus.

Historiallisesti klassinen mekaniikka ilmestyi ensin, kun taas kvanttimekaniikka on suhteellisen viimeaikainen tiede.

Klassinen mekaniikka on peräisin Isaac Newtonin liikkumisen laeista, kun taas kvanttimekaniikka löydettiin 1900 -luvun alussa.

Mekaniikan merkitys on, että joko klassinen tai kvantti on fyysisestä luonteesta todellisimmasta tiedosta, jota on erityisesti pidetty mallina muille tieteille, nimeltään, kuten matematiikka, fyysinen, kemia ja biologia.

Mekaniikan päähaarat

Mekaniikassa on paljon käyttötarkoituksia nykymaailmassa. Hänen monimuotoiset opinto -alueet ovat johtaneet hänet monipuolistamaan kattamaan ihmisen ympäröivien eri aiheiden ymmärtäminen. 

Staattinen

Staattinen fysiikassa on mekaniikan haara, joka on vastuussa liikkumattomissa esineissä toimivista voimista tasapainoolosuhteissa.

Sen perusta perustettiin yli 2.200 vuotta entisen kreikkalaisen matemaatikon arkistoa ja muita, tutkiessaan yksinkertaisten konekonvojen, kuten vivun ja akselin, monistusominaisuuksia.

Staattisen tieteen menetelmät ja tulokset ovat osoittautuneet erityisen hyödyllisiksi rakennusten, siltojen ja patojen suunnittelussa, samoin kuin nosturit ja muut vastaavat mekaaniset laitteet.

Voi palvella sinua: Rutherfordin kokeilu: Historia, kuvaus ja johtopäätökset

Tällaisten rakenteiden ja koneiden mittojen laskemiseksi arkkitehtien ja insinöörien on ensin määritettävä niiden kytkettyihin osiin osallistuvat voimat.

Staattiset olosuhteet

- Staattinen tarjoaa analyyttiset ja graafiset menettelyt, jotka ovat tarpeen näiden tuntemattomien voimien tunnistamiseksi ja kuvaamiseksi.

- Oletetaan, että hoitavat ruumiit ovat täysin jäykkiä.

- Se väittää myös, että kaikkien lepokokonaisuudessa toimivien voimien lisäämisen on oltava nolla ja että voimilla ei pitäisi olla taipumusta kääntää runko minkä tahansa akselin ympärille.

Nämä kolme olosuhdetta ovat riippumattomia toistensa suhteen, ja niiden ilmentyminen matemaattisessa muodossa sisältää tasapainoyhtälöt. Yhtälöitä on kolme, joten voit laskea vain kolme tuntematonta voimaa.

Jos tuntemattomia voimia on enemmän kuin kolme, se tarkoittaa, että rakenteessa tai koneessa on enemmän komponentteja, joita tarvitaan käytettyjen kuormien kestämiseen tai että rajoituksia on enemmän kuin tarvitaan kehon liikkumisen estämiseksi.

Tällaisia ​​tarpeettomia komponentteja tai rajoituksia kutsutaan redundantteiksi (esimerkiksi neljään taulukossa on redundantti jalka), ja sanotaan, että joukkojen menetelmä on staattisesti määrittelemätön.

Dynaaminen tai kineettinen

Dynaaminen on fyysisen tieteen haara ja mekaniikan alajako, joka hallitsee materiaaliobjektien liikettä suhteessa heihin vaikuttaviin fyysisiin tekijöihin: vahvuus, massa, impulssi, energia.

Kinetiikka on klassisen mekaniikan haara, joka viittaa voimien ja parien vaikutukseen massalla olevien ruumiiden liikkeeseen.

Kirjailijat, jotka käyttävät termiä "kinetiikka", soveltavat dynamiikkaa matkapuhelinten klassiseen mekaniikkaan. Tämä on ristiriidassa staattisen kanssa, joka viittaa lepokappaleisiin, tasapainiolosuhteissa.

Voi palvella sinua: Riippuvat ja riippumattomat muuttujat: Konsepti ja esimerkit

Aseman, nopeuden ja kiihtyvyyden liikkeen kuvaus sisältyy dynamiikkaan tai kinetiikkaan, lukuun ottamatta voimien, ikätovereiden ja massojen vaikutusta.

Kirjailijat, jotka eivät käytä kineettistä termiä jakautuvat klassiseen mekaniikkaan kinematiikassa ja dynamiikassa, mukaan lukien staattinen dynamiikan erityistapaus, jossa voimien lisääminen ja parien summa ovat yhtä suuret kuin nolla.

Kinematiikka

Kinematiikka on fysiikan haara ja klassisen mekaniikan alajako, joka liittyy kehon geometrisesti mahdolliseen liikkeeseen tai kehon järjestelmään harkitsematta mukana olevia voimia, toisin sanoen liikkeiden syyt ja vaikutukset.

Elokuvan tavoitteena on tarjota kuvaus materiaalihiukkasten runkojen tai järjestelmien alueellisesta sijainnista, hiukkasten liikkumisnopeudesta ja nopeuden nopeudesta muuttuvat (kiihtyvyys).

Kun syy -voimia ei oteta huomioon, liikkeen kuvaukset ovat mahdollisia vain hiukkasille, jotka ovat rajoittaneet liikettä, ts. Ne liikkuvat tietyillä radalla. Liikkeessä ilman rajoituksia tai vapaat voimat määrittävät tien muodon.

Suoralla polulla liikkuvalle hiukkaselle luettelo vastaavista paikoista ja ajoista olisi riittävä kaavio tämän hiukkasen liikkumisen kuvaamiseksi.

Jatkuva kuvaus vaatisi matemaattista kaavaa, joka ilmaisi aseman ajan suhteen.

Kun hiukkas liikkuu kaarevalla radalla, sen sijainnin kuvaus muuttuu monimutkaisemmaksi ja vaatii kaksi tai kolme ulottuvuutta.

Tällaisissa tapauksissa jatkuvat kuvaukset yhden matemaattisen graafisen tai kaavan muodossa eivät ole toteutettavissa.

Esimerkki kinematiikasta

Esimerkiksi ympyrässä liikkuvan hiukkasen sijainti voidaan kuvata ympyrän kiertävällä sädeellä, kuten pyörän säteellä, jonka kiinteä pää on ympyrän keskellä ja toinen pää kiinnittynyt hiukkaseen.

Se voi palvella sinua: mikroskoopin merkitys lääketieteessä, terveydessä ja yleisessä tieteessä

Kiertosäde tunnetaan hiukkasen sijaintivektorina ja jos tämän ja kiinteän säteen välinen kulma tunnetaan aikafunktiona, hiukkasen nopeuden ja kiihtyvyyden suuruus voidaan laskea.

Nopeudella ja kiihtyvyydellä on kuitenkin suunta ja suuruus. Nopeus on aina tangentti etenemissuunnassa, kun taas kiihtyvyydessä on kaksi komponenttia, yksi tangentti suuntaukselle ja toinen kohtisuorassa tangenttiin nähden.

Jatkuva mediamekaniikka

Tämä mekaniikan haara tutkii jatkuvien materiaalien, kuten kiinteiden aineiden ja nesteiden, käyttäytymistä. On ollut olennaista ymmärtää materiaalien käyttäytymistä makrotasolla (esimerkiksi planeettojen liike).

Tilastollinen mekaniikka

Se on vastuussa todennäköisyysteoriasta tietyn esineen liikkeen päättelemiseksi makroskooppisella tasolla. Tietämällä elementtien vuorovaikutusta, on todettu, kuinka esineen liike tulee olemaan tai sen evoluutio ajoissa.

Relativistinen mekaniikka

Relatiivisuusteorian jälkeen syntynyt kurinalaisuus käsittelee tähtien, planeettojen tai taivaankappaleiden liikkumista, jotka liikkuvat suuremmalla nopeudella kuin valo.

Kvanttimekaniikka

Se perustuu kvanttikenttäteoriaan ja toisin kuin relativisti, koska sen tutkimuskenttä on mikroskooppisia ja jopa pienempiä hiukkasia, kuten subatomiset hiukkaset. Se syntyi siksi, että Newtonin ehdottamat lait eivät voineet soveltaa sellaisiin pieniin esineisiin, koska heidän käyttäytymisensä on erilainen.

Monia näistä elementeistä ei voida nähdä, joten toistaiseksi kvanttimekaniikka on todennäköinen.

Kvantti-relativistimekaniikka

Se on kurinalaisuus, joka sulauttaa mikro ja makro ymmärtääkseen ja määrittääkseen tilaa ja aikaa, jolloin hiukkaset toimivat, esimerkiksi suuressa hadron -törmäyksessä. Sen ulkonäkö on suhteellisen viimeaikainen.

Viitteet

1. Kinetiikka. Toipunut Britannicasta.com.
2. Statiikka. Toipunut Britannicasta.com.