Secțiunea de mecanică, investigând legile și cauzele care determină mișcarea corpurilor, adică studiază mișcarea corpurilor materiale sub acțiunea forțelor care le sunt aplicate.
Baza mecanicii clasice (newtoniene) este cele trei legi ale dinamicii formulate de Newton în 1687.
Legile lui Newton (la fel ca toate celelalte legi fizice) au apărut din generalizarea unui număr mare de fapte experimentale. Corectitudinea lor (deși pentru o gamă foarte largă, dar totuși limitată, de fenomene) este confirmată de acordul cu experiența consecințelor care decurg din acestea.
Tehnica newtoniană a obținut astfel de succese extraordinare de-a lungul a două secole, pe care mulți fizicieni ai secolului al XIX-lea. erau convinși de toată potențialul ei. Se credea că explicarea oricărui fenomen fizic înseamnă reducerea acestuia la un proces mecanic care respectă legile lui Newton. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea științei, au fost descoperite noi fapte care nu se încadrează în cadrul mecanicii clasice. Aceste fapte au explicația lor în noile teorii - teoria specială a relativității (STR) și mecanica cuantică.
În SRT, creat de Einstein în 1905g. Noțiunile notonice de spațiu și timp au fost radical revizuite. Această revizuire a condus la crearea mecanicii relativiste ("mecanica vitezelor înalte"). Noile mecanici nu au condus, totuși, la o negare totală a mecanicii vechi Newtoniene. În limita, la viteze mici în comparație cu viteza luminii, ecuațiile mecanicii relativiste devin ecuații de mecanică clasică.
Astfel, mecanicii clasice a intrat mecanica relativistă ca un caz special și păstrat valoarea sa inițială pentru a descrie mișcările care au loc la viteze mult mai mici decat viteza luminii (v< Situația este analogă și relației dintre mecanica clasică și cea cuantică, care a apărut în anii 1920. ca rezultat al dezvoltării fizicii atomice. Ecuațiile mecanicii cuantice dau, de asemenea, în limita (pentru mase mult mai mari decât masele de atomi) ecuațiile mecanicii clasice. În consecință, mecanica clasică a intrat în mecanica cuantică ca fiind cazul său limitator. Astfel, dezvoltarea științei nu a negat mecanica clasică, ci a demonstrat doar aplicabilitatea ei limitată. Mecanica clasică, bazată pe legile lui Newton, este mecanica corpurilor de mase mari (comparativ cu masa atomilor) care se mișcă cu viteze mici (comparativ cu viteza luminii). 3.1. Legea lui Newton (legea inerției). DEFINIȚIE: Fiecare corp este (rămâne) într-o stare de repaus sau o mișcare uniformă și rectilinie, până când expunerea de la alte corpuri îl face să schimbe această stare. Proprietatea corpurilor de a menține o stare de repaus sau o mișcare uniformă rectilinie se numește inerție. Experiența arată că, cu același impact, diferite organisme își schimbă viteza în mod diferit. Cu alte cuvinte, aceleași efecte cauzează accelerații diferite în diferite corpuri. În consecință, magnitudinea accelerației dobândite de către organism depinde nu numai de amploarea impactului, ci și de o anumită proprietate intrinsecă a corpului. Această proprietate a corpului se caracterizează printr-o cantitate fizică numită masă. DEFINIȚIE: Masa corporală este o cantitate fizică care caracterizează măsura inerției corpului. Masa corpului este, în primul rând, proprietatea să reacționeze cu o anumită accelerare la acțiunea unei anumite influențe (forță). Notă. Diferența dintre concepte (termeni): "inerție" și "inerție". Ambii termeni înseamnă proprietățile corpurilor care apar în cadrele de referință inerțiale. Dar ... 1. Proprietatea "inerției" este aceea că corpurile, în absența influențelor externe, își mențin viteza de mișcare neschimbată (inclusiv cazul = 0). Orice organism posedă inerție, dar nu se introduce o măsură cantitativă pentru acesta. Inerția este o proprietate imensă. 2. Proprietatea "inerției" constă tocmai în schimbarea vitezei corpurilor (în apariția accelerației) sub acțiunea forțelor externe. Corpurile diferite își schimbă viteza diferit sub influența aceleiași forțe, adică proprietatea inerției nu este aceeași pentru ei. Inerția este o proprietate măsurabilă. Mass și este o măsură, o caracteristică cantitativă a acestei proprietăți. Legea lui Newton nu este satisfăcută în nici un cadru de referință. După cum se știe, natura mișcării depinde de alegerea cadrului de referință. Să luăm în considerare două cadre de referință care se mișcă unul cu celălalt cu o anumită accelerație. Dacă corpul este în repaus față de unul dintre ele, atunci, în raport cu celălalt, se va mișca în mod evident cu accelerația. În consecință, legea lui Newton nu poate fi îndeplinită simultan în ambele sisteme. DEFINIȚIE: Cadrul de referință în care legea lui Newton este satisfăcută se numește legea inerțială. Legea însăși este uneori numită legea inerției. Un cadru de referință în care legea lui Newton nu este satisfăcută se numește un cadru de referință neinerțial. Cadrele de referință inerțiale există un set infinit. Orice cadru de referință care se mișcă în raport cu unele cadre inerțiale de referință rectiliniu și uniform (= const) va fi, de asemenea, inerțial. Sa stabilit experimental că cadrul de referință heliocentric (adică, cadrul de referință al cărui centru este aliniat la Soare și ale cărui axe sunt îndreptate către stelele alese în consecință) este inerțial. Strict vorbind, cadrul de referință asociat cu Pământul nu este inerțial, deoarece se mișcă cu accelerație în raport cu sistemul heliocentric (Pământul se mișcă relativ la Soare de-a lungul unei traiectorii curbilinii și se rotește în jurul axei sale). Cu toate acestea, accelerarea unui astfel de sistem este atât de mică încât în majoritatea cazurilor poate fi considerată aproape inerțială. Un exemplu. 1. accelerarea centripetală a rotației diurne a regiunilor ecuatoriale ale suprafeței pământului este de aproximativ 0,03 m / s 2. 2. Accelerarea centripetală a rotației anuale a Pământului în jurul Soarelui nu depășește 0,001 m / s 2. Analiza mișcărilor neinerțiale conduce la concluzia că cauza externă a mișcării neinerțiale a corpurilor în cadrul de referință inerțial este întotdeauna impactul asupra acesteia din alte obiecte. Pentru a caracteriza această influență, se introduce conceptul de forță. DEFINIȚIE: Forța este o cantitate fizică care caracterizează impactul exercitat asupra corpului de alte organisme, ca urmare a faptului că organismul dobândește accelerația și este o măsură cantitativă a acestui efect. Forța este o cantitate vectorică și este îndreptată în același mod ca vectorul de accelerare cauzat de această forță. Ce ar trebui să aibă în vedere în momentul elaborării legilor - stadopedia Caracteristicile respirației fătului și a nou-născutului - stadopedie Mecanism de realizare a potențialului de acțiune - stadopedia
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: