Механіка: визначення

Механіка є одним з розділів фізики. Під механікою зазвичай розуміють класичну механіку. Механіка – наука, що вивчає рух тіл і відбуваються при цьому взаємодії між ними.

Зокрема, кожне тіло в будь-який момент часу займає певне положення в просторі відносно інших тел. Якщо з часом тіло змінює положення в просторі, то кажуть, що тіло рухається, здійснює механічний рух.

Механічним рухом називається зміна взаємного положення тіл у просторі з плином часу.

Основна задача механіки – визначення положення тіла в будь-який момент часу. Для цього потрібно вміти стисло та точно вказати, як рухається тіло, як при тому чи іншому русі змінюється його положення з плином часу. Іншими словами – знайти математичний опис руху, тобто встановити зв’язку між величинами, що характеризують механічний рух.

При вивченні руху матеріальних тіл використовують такі поняття, як:

  • матеріальна точка – тіло, розмірами якого в даних умовах руху можна знехтувати. Це поняття використовується при поступальному русі, або коли в досліджуваному русі можна знехтувати обертанням тіла навколо його центру мас,
  • абсолютно тверде тіло – тіло, відстань між двома будь-якими точками якого не змінюється. Поняття застосовується, коли можна знехтувати деформацією тіла.
  • суцільне змінне середовище – поняття застосовне, коли можна знехтувати молекулярною структурою тіла. Використовується при вивченні руху рідин, газів, деформівних твердих тел.

Класична механіка базується на принципі відносності Галілея і закони Ньютона. Тому її ще називають – механікою Ньютона.

Механіка вивчає рух матеріальних тіл, взаємодії між матеріальними тілами, загальні закони зміни положень тіл з часом, а також причини, що викликають ці зміни.

Загальні закони механіки увазі, що вони справедливі при вивченні руху і взаємодії будь-яких матеріальних тіл (крім елементарних частинок) від мікроскопічних розмірів до астрономічних об’єктів.

Механіка включає в себе наступні розділи:

  • кінематика (вивчає геометричне властивість руху тіл без причин, що викликали це рух),
  • динаміка (вивчає рух тіл з урахуванням причин, що викликали це рух),
  • статика (вивчає рівновагу тіл під дією сил).

Слід зазначити, що це не всі розділи, які входять в механіку, але це, основні розділи, які вивчає шкільна програма. Крім розділів зазначених вище існує ще ряд розділів як мають самостійне значення, так і тісно пов’язаних між собою і з зазначеними розділами.

Наприклад:

  • механіка суцільних середовищ (включає в себе гідродинаміку, аеродинаміку, газову динаміку, теорію пружності, теорії пластичності);
  • квантова механіка;
  • механіка машин і механізмів;
  • теорія коливань;
  • механіка змінної мас;
  • теорія удару;
  • та ін.

Поява додаткових розділів пов’язано як з виходом за межі застосовності класичної механіки (квантова механіка), так і з детальним вивченням явищ, що відбуваються при взаємодії тіл (наприклад, теорія пружності, теорія удару).

Але, незважаючи на це, класична механіка не втрачає свого значення. Вона є достатньою для опису в широкому діапазоні спостережуваних явищ без необхідності звертатися до спеціальних теорій. З іншого боку вона проста для розуміння і створює базу для інших теорій.

Механіка має велике значення для багатьох розділів астрономії, особливо для небесної механіки (де вивчаються руху планет, зірок і т. д.).

Особливе значення механіка має для техніки. У гідродинаміці, аеродинаміки, динаміки машин і механізмів, теорії руху наземних, повітряних транспортних средст використовують рівняння і методи теоретичної механіки.

Межі застосування механіки.

  • система відліку,
  • простір,
  • час,
  • матеріальна точка,
  • радіус-вектор,
  • маса,
  • швидкість,
  • прискорення,
  • сила,
  • імпульс.
ПОДІЛИТИСЯ: