Što je mehaničar? Predmet, zadaci, odjeljci

Okolni svijet čine materijalni objekti koji međusobno djeluju na različite načine. Zadaća prirodnih znanosti, posebice fizike, jest utvrditi prirodu tih interakcija. Jedna od primijenjenih grana fizike naziva se mehanika. U članku će se raspravljati o tome što je mehanika, koji su predmet i zadaci ove znanosti i koje grane mehanike postoje.

Mehanika je ...

Riječ "mehanika" prevedena je s grčkog kao "umjetnost gradnje strojeva". Mehanika je znanost o kretanju predmeta materijalnog svijeta i njihove interakcije. Drugim riječima, svako materijalno tijelo zauzima bilo koje mjesto u prostoru. Njegov pokret se naziva mehaničkim pokretom. Ovaj pokret, kao i način na koji tijela djeluju s njim, i proučava mehaniku.

Raspon studija ove znanosti je vrlo širok. To uključuje proučavanje gibanja nebeskih tijela, kretanje zrakoplova, strojeva, dinamiku tekućina i plinova.

Predmet i zadaci

Razumijevanje što je mehanika, pomoći će u proučavanju njegova predmeta i zadataka.

Glavni zadatak je opisati mehaničko kretanje objekata - izvođenje jednadžbe gibanja. To se radi pomoću koordinatnog sustava, rotacijskog kuta, brzine i ostalih kategorija. Drugim riječima, izvedeni zakon gibanja omogućuje izračun položaja tijela u trenutku.

Predmet mehanike je rješavanje problema i pitanja vezanih uz proučavanje gibanja ili ravnoteže tijela i njihovih interakcija.

Mehaničke sekcije

Budući da studij mehanike pokriva mnoga područja znanosti, u njemu postoji nekoliko odjeljaka:

• klasična (Newtonova mehanika) - proučava kretanje materijalnih stvari;
• relativistička (Einsteinova mehanika) - utemeljena na postulatima teorije relativnosti;
• kvant - istražuje kretanje elementarnih čestica.

Klasična mehanika

Newtonska mehanika uključuje sljedeće smjerove: kinematiku, dinamiku i statiku.

Kinematika ispituje mehaničko kretanje tijela bez uzimanja u obzir uzroka. Drugim riječima, ovaj dio ispituje položaj tijela u prostoru nakon određenog vremena. U osnovi, zakoni i studije kinematike primjenjuju se u izračunima kretanja mehanizama i strojeva.

U području proučavanja dinamičke mehanike je kretanje materijalnih objekata kao rezultat utjecaja na njih. Drugim riječima, ova znanost objašnjava zašto se pokazalo da se tijelo na koje je primijenjena sila nalazilo u jednoj ili drugoj točki prostora.

Statička mehanika proučava ravnotežu tijela pod utjecajem na njih. Podijeljena je na ravnotežu i neravnotežu.

Odjeljci klasične mehanike obično se uče u srednjoj školi. Osim njih, postoji nekoliko područja ove znanosti:

• mehanika kontinuuma;
• statistika;
• teoretski;
• računalne itd.

Relativistička mehanika

Što je Einsteinova mehanika? Ako se tijela kreću vrlo velikom brzinom, primjerice blizu brzine svjetlosti, fizički zakoni za njih postaju različiti. Vrijeme i prostor mijenjaju svojstva u odnosu na takva tijela. Pitanja tih poremećaja proučava relativistička mehanika.

Riječ "relativistički" znači "relativna". Stoga postulati Einsteinove teorije relativnosti ovdje igraju važnu ulogu.

U klasičnoj mehanici postoje tri dimenzije: dužina, širina i visina. Relativist dodaje još jednu dimenziju - vrijeme. Stoga se prostor smatra četverodimenzionalnim, a kretanje tijela i njihove osobine neće ovisiti samo o smjeru kretanja, već io brzini kretanja.

Einstein je vjerovao da za kretanje promatrača, vrijeme teče sporije nego za one koji su u mirovanju. Što je brzina veća, to je sporiji vrijeme. Kada dostigne brzinu svjetlosti, vrijeme bi se potpuno zaustavilo.

Kvantna mehanika

Ova znanost je dio kvantne fizike. Obojica istražuju zakone svijeta elementarnih čestica - nukleona, elektrona, kvarkova itd.

Klasična mehanika koja opisuje fenomene makro-svijeta ne može objasniti kretanje na razini elementarnih čestica. Ti su zadaci preuzeli kvantnu mehaniku. Ta je znanost prilično mlada i na njezinu području postoji mnogo neistraženih znanosti.

Riječ "kvant" znači svaku nedjeljivu jedinicu nečega.

Primjeri kvanta:

• foton - čestica elektromagnetskog zračenja;
• gluon - čestica vektorskog polja;
• graviton - kvant gravitacijske interakcije;
• fonon je kvant oscilacija kristala.

Dakle, što je mehaničar? Ovaj dio fizike proučava materijalna tijela, njihove pokrete u prostoru, zakone pokreta i međusobnu interakciju pokretnih tijela. Njezini najširi dijelovi su klasični, relativistički i kvantni.