Jaa:
Mitkä ovat mekaniikan haarat?
mekaniikan haarat kehittyneemmät ja tunnetut ovat staattinen, dynamiikka tai kinetiikka ja kinematiikka. Yhdessä ne muodostavat tieteen alueen, joka liittyy kehon elinten käyttäytymiseen vallan tai maanvyörymien työntämisen hetkellä.
Samoin mekaniikka tutkii kehon kokonaisuuksien seurauksia heidän ympäristössään. Tieteellinen kurinalaisuus on peräisin muinaisesta Kreikasta Aristoteleen ja Archimedesin kirjoitusten kanssa.
Varhaisen modernin ajanjakson aikana jotkut tunnetut tutkijat, kuten Isaac Newton ja Galileo Galilei, ratkaistivat nykyisen klassisen mekaniikan..
Se on klassisen fysiikan haara, joka käsittelee liikkumattomia tai hitaasti laskevia atomeja, nopeuksilla, jotka ovat selvästi pienempiä kuin valon nopeus.
Historiallisesti klassinen mekaniikka tuli ensin, kun taas kvanttimekaniikka on suhteellisen uusi keksintö.
Klassinen mekaniikka sai alkunsa Isaac Newtonin liikkeitä koskevista laeista, kun taas kvanttimekaniikka löydettiin 1900-luvun alussa.
Mekaniikan merkitys on se, että klassinen tai kvanttinen on fyysisen luonteen todellinen tieto ja sitä on erityisesti pidetty mallina muille ns..
Tärkeimmät mekaniikan haarat
Mekaniikalla on paljon käyttöä nykymaailmassa. Hänen monipuoliset tutkimusalueet ovat johtaneet hänen monipuolistumiseensa ottamalla huomioon muiden aiheiden taustalla olevat eri aiheet. Alla mekaniikan päähaarat.
staattinen
Fysiikan statika on mekaniikan haara, joka vastaa voimista, jotka toimivat liikkumattomissa ruumiillisissa yhteisöissä tasapaino-olosuhteissa.
Sen perustukset perustettiin yli 2 200 vuotta sitten muinaisen kreikkalaisen matemaatikon Archimedesin ja muiden toimesta tutkiessaan yksinkertaisten koneiden voimien, kuten vipun ja akselin vahvistuksen ominaisuuksia.
Staattisen tieteen menetelmät ja tulokset ovat osoittautuneet erityisen hyödyllisiksi rakennusten, siltojen ja patojen sekä nostureiden ja muiden vastaavien mekaanisten laitteiden suunnittelussa.
Tällaisten rakenteiden ja koneiden mittojen laskemiseksi arkkitehtien ja insinöörien on ensin määriteltävä valtuudet, jotka vaikuttavat toisiinsa liittyviin osiin.
Staattiset olosuhteet
- Staattinen tarjoaa tarvittavat analyyttiset ja graafiset menettelyt näiden tuntemattomien voimien tunnistamiseksi ja kuvaamiseksi.
- Staattinen olettaa, että elimet, joiden kanssa se käsittelevät, ovat täysin jäykkiä.
- Hän väittää myös, että kaikkien sellaisten voimavarojen lisääminen, jotka toimivat yksikössä levossa, on oltava nolla ja että ei saa olla taipumusta, että voimat kääntävät kehoa minkä tahansa akselin ympäri.
Nämä kolme ehtoa ovat toisistaan riippumattomia ja niiden ilmaus matemaattisessa muodossa sisältää tasapainoyhtälöt. On kolme yhtälöä, joten vain kolme tuntematonta voimaa voidaan laskea.
Jos tuntemattomia voimia on enemmän kuin kolme, se tarkoittaa, että rakenteessa tai koneessa on enemmän komponentteja, joita tarvitaan sovellettavien kuormien tukemiseen tai että on enemmän rajoituksia kuin mitä tarvitaan kehon liikkumisen estämiseksi..
Tällaisia tarpeettomia komponentteja tai rajoituksia kutsutaan tarpeettomiksi (esimerkiksi neljän jalan pöydällä on redundantti jalka) ja sanotaan, että voima-menetelmä on staattisesti määrittelemätön.
Dynaaminen tai kinetiikka
Dynaaminen on fyysisen tieteen ja mekaniikan osa-alueen haara, joka hallitsee aineellisten esineiden liikkeen tutkimusta suhteessa niihin vaikuttaviin fyysisiin tekijöihin: voima, massa, vauhti, energia.
Kineettisyys on klassisen mekaniikan haara, joka viittaa voimien ja parien vaikutukseen massan omaavien elinten liikkumiseen.
Kirjailijat, jotka käyttävät termiä "kinetiikka", käyttävät dynaamista liikkuvien kappaleiden klassista mekaniikkaa. Tämä on ristiriidassa staattisen kanssa, joka viittaa lepotilassa oleviin kappaleisiin tasapaino-olosuhteissa.
Niihin sisältyy dynamiikassa tai kinetiikassa liikkeen kuvaus sijainnin, nopeuden ja kiihtyvyyden suhteen paitsi voimien, parien ja massojen vaikutuksesta.
Tekijät, jotka eivät käytä termiä kineettisyys, jakavat klassisen mekaniikan kinematiikkaan ja dynamiikkaan, mukaan lukien staattiset erityistapaukset dynamiikassa, jossa voimien lisääminen ja parien summa on nolla.
Saatat olla kiinnostunut 10 esimerkistä kineettisestä energiasta jokapäiväisessä elämässä.
kinematiikka
Kinematiikka on fysiikan haara ja klassisen mekaniikan alajako, joka liittyy kehon tai ruumiinjärjestelmän geometriseen mahdolliseen liikkumiseen ottamatta huomioon mukana olevia voimia eli liikkeiden syitä ja vaikutuksia.
Kinematiikan tarkoituksena on antaa kuvaus materiaalipartikkeleiden kehojen tai järjestelmien tilasta, nopeudesta, jolla hiukkaset liikkuvat (nopeus), ja nopeudesta, jolla niiden nopeus muuttuu (kiihtyvyys).
Kun syy-voimia ei oteta huomioon, liikkeen kuvaukset ovat mahdollisia vain sellaisten hiukkasten osalta, joilla on rajoitettu liike, toisin sanoen, että ne liikkuvat tietyissä reiteissä. Liikkeessä ilman rajoituksia tai vapaita voimat määrittävät tien tien.
Hiukkaselle, joka liikkuu suoralla polulla, vastaavien asemien ja aikojen luettelo muodostaisi riittävän kaavion hiukkasten liikkeen kuvaamiseksi..
Jatkuva kuvaus edellyttäisi matemaattista kaavaa, joka ilmaisee aseman ajan suhteen.
Kun hiukkanen liikkuu kaarevalla polulla, sen sijainnin kuvaus muuttuu monimutkaisemmaksi ja vaatii kaksi tai kolme ulottuvuutta.
Tällaisissa tapauksissa jatkuvat kuvaukset yksittäisen kaavion tai matemaattisen kaavan muodossa eivät ole toteutettavissa.
Esimerkki kinematiikasta
Esimerkiksi ympyrällä liikkuvan hiukkasen sijainti voidaan kuvata ympyrän pyörivän säteen avulla, kuten pyörän säde, jolla on kiinteä pää ympyrän keskellä ja toinen pää, joka on kiinnitetty partikkeliin.
Pyörimissäde tunnetaan partikkelin sijaintivektorina, ja jos sen ja kiinteän säteen välinen kulma tunnetaan ajan funktiona, voidaan hiukkasen nopeuden ja kiihtyvyyden suuruus laskea..
Nopeudella ja kiihtyvyydellä on kuitenkin suunta ja suuruus. Nopeus on aina tangentti trajekto- riin, kun taas kiihtyvyydellä on kaksi osaa, yksi tangentti trajekto- riin ja toinen kohtisuorassa tangenttiin.
viittaukset
- Beer, F.P. & Johnston Jr, E.R. (1992). Statics ja materiaalien mekaniikka. McGraw-Hill, Inc.
- Dugas, Rene. Klassisen mekaniikan historia. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, s. 19.
- David L. Goodstein. (2015). Mekaniikka. 04.8.2017, Encyclopædia Britannica, inc. Verkkosivusto: britannica.com.
- Encyclopædia Britannican toimittajat. (2013). Kinematiikka. 04.8.2017, Encyclopædia Britannica, inc. Verkkosivusto: britannica.com.
- Encyclopædia Britannican toimittajat. (2016). Kinetics. 04.8.2017, Encyclopædia Britannica, inc. Verkkosivusto: britannica.com.
- Encyclopædia Britannican toimittajat. (2014). Statiikka. 04.8.2017, Encyclopædia Britannica, inc. Verkkosivusto: britannica.com.
- Rana, N. C. ja Joag, P.S. Klassinen mekaniikka West Petal Nagar, New Delhi. Tata McGraw-Hill, 1991, s. 6.