محاسبات در مکانیک نظری. مکانیک نظری و تحلیلی. ادغام معادلات دیفرانسیل حرکت یک نقطه مادی تحت تأثیر نیروهای متغیر

محتوا

سینماتیک

سینماتیک نقطه مادی

تعیین سرعت و شتاب یک نقطه با استفاده از معادلات داده شده حرکت آن

داده شده: معادلات حرکت یک نقطه: x = 12 گناه (πt/6)، سانتی متر؛ y = 6 cos 2 (πt/6)، سانتی متر

نوع مسیر آن را برای لحظه زمان t = تنظیم کنید 1 ثانیهموقعیت نقطه روی مسیر، سرعت، شتاب کل، مماسی و نرمال و همچنین شعاع انحنای مسیر را پیدا کنید.

حرکت انتقالی و چرخشی یک جسم صلب

داده شده:
t = 2 ثانیه; r 1 = 2 سانتی متر، R 1 = 4 سانتی متر؛ r 2 = 6 cm، R 2 = 8 cm. r 3 = 12 سانتی متر، R 3 = 16 سانتی متر؛ s 5 = t 3 - 6t (سانتی متر).

در زمان t = 2 سرعت نقاط A, C را تعیین کنید. شتاب زاویه ایچرخ 3; شتاب نقطه B و شتاب رک 4.

تحلیل سینماتیکی یک مکانیسم تخت

داده شده:
R 1، R 2، L، AB، ω 1.
پیدا کنید: ω 2.

مکانیسم تخت از میله های 1، 2، 3، 4 و یک نوار لغزنده E تشکیل شده است. میله ها با استفاده از لولاهای استوانه ای به هم متصل می شوند. نقطه D در وسط میله AB قرار دارد.
داده شده: ω 1، ε 1.
یافتن: سرعت های V A، V B، V D و V E. سرعت های زاویه ای ω 2، ω 3 و ω 4. شتاب a B ; شتاب زاویه ای ε AB پیوند AB. موقعیت های مراکز سرعت لحظه ای P 2 و P 3 از لینک های 2 و 3 مکانیسم.

تعیین سرعت مطلق و شتاب مطلق یک نقطه

یک صفحه مستطیل شکل حول یک محور ثابت طبق قانون φ = می چرخد 6 t 2 - 3 t 3. جهت مثبت زاویه φ در شکل ها با فلش کمانی نشان داده شده است. محور چرخش OO 1 در صفحه صفحه قرار دارد (صفحه در فضا می چرخد).

نقطه M در امتداد صفحه در امتداد خط مستقیم BD حرکت می کند. قانون حرکت نسبی آن داده شده است، یعنی وابستگی s = AM = 40 (t - 2 t 3) - 40(s - در سانتی متر، t ​​- در ثانیه). فاصله b = 20 سانتی متر. > 0 در شکل، نقطه M در موقعیتی نشان داده شده است که s = AM است< 0 (در s

نقطه M در طرف دیگر نقطه A است). سرعت مطلق و شتاب مطلق نقطه M را در زمان t بیابید.

1 = 1 ثانیه

دینامیک

یک بار D به جرم m، با دریافت سرعت اولیه V 0 در نقطه A، در یک لوله منحنی ABC واقع در یک صفحه عمودی حرکت می کند. در یک بخش AB که طول آن l است، بار توسط نیروی ثابت T (جهت آن در شکل نشان داده شده است) و نیروی R مقاومت متوسط ​​(مدول این نیرو R = μV 2) وارد می شود. بردار R مخالف سرعت V بار است.

بار، پس از پایان حرکت در بخش AB، در نقطه B لوله، بدون تغییر مقدار ماژول سرعت آن، به بخش BC منتقل می شود. در بخش BC، بار توسط یک نیروی متغیر F اعمال می شود که برآمدگی F x آن روی محور x داده شده است.

با در نظر گرفتن بار به عنوان یک نقطه مادی، قانون حرکت آن را در مقطع قبل از میلاد بیابید، یعنی. x = f(t)، که در آن x = BD. از اصطکاک بار روی لوله غفلت کنید.

راه حل مشکل را دانلود کنید

قضیه تغییر انرژی جنبشی یک سیستم مکانیکی

سیستم مکانیکی شامل وزنه های 1 و 2، غلتک استوانه ای 3، قرقره های دو مرحله ای 4 و 5 است. بخش هایی از رزوه ها موازی با صفحات مربوطه هستند. غلتک (یک استوانه همگن جامد) بدون لغزش در امتداد صفحه نگهدارنده غلت می خورد. شعاع مراحل قرقره های 4 و 5 به ترتیب برابر با R 4 = 0.3 m، r 4 = 0.1 m، R 5 = 0.2 m، r 5 = 0.1 متر است لبه بیرونی آن صفحات نگهدارنده بارهای 1 و 2 ناهموار هستند، ضریب اصطکاک لغزشی برای هر بار f = 0.1 است.

تحت تأثیر نیروی F که مدول آن مطابق قانون F = F(s) تغییر می کند، جایی که s جابجایی نقطه اعمال آن است، سیستم از حالت سکون شروع به حرکت می کند. هنگامی که سیستم حرکت می کند، قرقره 5 توسط نیروهای مقاومتی وارد می شود که ممان آن نسبت به محور چرخش ثابت و برابر با M 5 است.

مقدار سرعت زاویه ای قرقره 4 را در لحظه ای که جابجایی s نقطه اعمال نیروی F برابر با s 1 = 1.2 متر می شود، تعیین کنید.

راه حل مشکل را دانلود کنید

کاربرد معادله کلی دینامیک در مطالعه حرکت یک سیستم مکانیکی

برای یک سیستم مکانیکی، شتاب خطی را a 1 تعیین کنید. فرض کنید که جرم بلوک ها و غلتک ها در امتداد شعاع بیرونی توزیع شده اند. کابل ها و تسمه ها را باید بی وزن و غیر قابل امتداد در نظر گرفت. هیچ لغزشی وجود ندارد از اصطکاک غلتشی و لغزشی غافل شوید.

راه حل مشکل را دانلود کنید

کاربرد اصل دالامبر در تعیین واکنش تکیه گاه های یک جسم دوار

شفت عمودی AK که به طور یکنواخت با سرعت زاویه ای ω = 10 s -1 می چرخد، توسط یک یاتاقان رانش در نقطه A و یک یاتاقان استوانه ای در نقطه D ثابت می شود.

یک میله بی وزن 1 به طول l 1 = 0.3 متر که در انتهای آزاد آن باری با جرم m 1 = 4 کیلوگرم و یک میله همگن 2 به طول l به طور محکم به شفت متصل شده است. 2 = 0.6 متر، با جرم m2 = 8 کیلوگرم. هر دو میله در یک صفحه عمودی قرار دارند. نقاط اتصال میله ها به شفت و همچنین زوایای α و β در جدول نشان داده شده است. ابعاد AB=BD=DE=EK=b، که در آن b = 0.4 متر، بار را به عنوان نقطه مادی در نظر بگیرید.

با غفلت از جرم شفت، واکنش های یاتاقان رانش و یاتاقان را تعیین کنید.

استاتیک شاخه ای از مکانیک نظری است که به بررسی شرایط تعادل اجسام مادی تحت تأثیر نیروها و همچنین روش های تبدیل نیروها به سیستم های معادل می پردازد.

در استاتیک، حالت تعادل به عنوان حالتی درک می شود که در آن تمام بخش های یک سیستم مکانیکی نسبت به برخی از سیستم مختصات اینرسی در حالت سکون هستند. یکی از موضوعات اساسی استاتیک نیروها و نقاط کاربرد آنهاست.

نیروی وارد بر یک نقطه مادی با بردار شعاع از نقاط دیگر، معیاری از تأثیر سایر نقاط بر نقطه مورد نظر است که در نتیجه شتاب نسبت به سیستم مرجع اینرسی دریافت می کند. بزرگی قدرتبا فرمول تعیین می شود:
,
که در آن m جرم نقطه است - کمیتی که به خواص خود نقطه بستگی دارد. این فرمول قانون دوم نیوتن نامیده می شود.

کاربرد استاتیک در دینامیک

یک ویژگی مهم معادلات حرکت مطلق است جامداین است که نیروها را می توان به سیستم های معادل تبدیل کرد. با چنین تبدیلی، معادلات حرکت شکل خود را حفظ می‌کنند، اما سیستم نیروهای وارد بر جسم می‌تواند به شکل بیشتری تبدیل شود. سیستم ساده. بنابراین، نقطه اعمال نیرو را می توان در امتداد خط عمل آن حرکت داد. نیروها را می توان طبق قانون متوازی الاضلاع گسترش داد. نیروهای اعمال شده در یک نقطه را می توان با مجموع هندسی آنها جایگزین کرد.

نمونه ای از این تحولات جاذبه است. روی تمام نقاط یک جسم جامد عمل می کند. اما قانون حرکت بدن تغییر نخواهد کرد اگر نیروی گرانش توزیع شده در تمام نقاط با یک بردار اعمال شده در مرکز جرم جسم جایگزین شود.

معلوم می شود که اگر یک سیستم معادل را به سیستم اصلی نیروهای وارد بر جسم اضافه کنیم که در آن جهت نیروها برعکس تغییر کند، بدن تحت تأثیر این سیستم ها در حالت تعادل قرار می گیرد. بنابراین، وظیفه تعیین سیستم های معادل نیروها به یک مسئله تعادل، یعنی به یک مسئله استاتیک کاهش می یابد.

وظیفه اصلی استاتیکایجاد قوانینی برای تبدیل سیستم نیروها به سیستم های معادل است. بنابراین، روش‌های استاتیکی نه تنها در مطالعه اجسام در تعادل، بلکه در دینامیک یک جسم صلب، هنگام تبدیل نیروها به سیستم‌های معادل ساده‌تر، استفاده می‌شوند.

استاتیک یک نقطه مادی

اجازه دهید یک نقطه مادی را در نظر بگیریم که در حالت تعادل است. و اجازه دهید n نیرو بر روی آن عمل کنند، k = 1، 2، ...، n.

اگر نقطه مادی در حالت تعادل باشد، مجموع بردار نیروهای وارد بر آن برابر با صفر است:
(1) .

در حالت تعادل، مجموع هندسی نیروهای وارد بر یک نقطه صفر است.

تفسیر هندسی. اگر ابتدای بردار دوم را در انتهای بردار اول قرار دهید و ابتدای بردار سوم را در انتهای بردار دوم قرار دهید و سپس این روند را ادامه دهید، انتهای بردار آخر، nامین بردار تراز می شود. با شروع اولین بردار یعنی یک شکل هندسی بسته به دست می آوریم، طول اضلاع برابر با ماژول های بردارها است. اگر همه بردارها در یک صفحه قرار بگیرند، به دست می آوریم.

چند ضلعی بسته اغلب انتخاب راحت استسیستم مختصات مستطیلی

Oxyz.
.
سپس مجموع پیش بینی های تمام بردارهای نیرو روی محورهای مختصات برابر با صفر است:
.
اگر هر جهتی را انتخاب کنید که توسط یک بردار مشخص شده است، مجموع پیش بینی های بردارهای نیرو بر روی این جهت برابر با صفر است:
بیایید معادله (1) را به صورت اسکالر در بردار ضرب کنیم:
.

در اینجا حاصل ضرب اسکالر بردارها و .

توجه داشته باشید که پیش بینی بردار بر روی جهت بردار با فرمول تعیین می شود:

استاتیک بدنه سفت و سخت

لحظه نیرو در مورد یک نقطهتعیین لحظه نیرو
(2) .

یک لحظه قدرت

که بر روی جسم در نقطه A نسبت به مرکز ثابت O اعمال می شود، بردار برابر با حاصلضرب بردارها نامیده می شود و: تفسیر هندسیلحظه نیرو

برابر با محصول F را بر روی OH شانه وارد می کند.بگذارید بردارها و در صفحه ترسیم قرار گیرند. با توجه به اموال
.
محصول برداری
(3) .

، بردار عمود بر بردارها و یعنی عمود بر صفحه ترسیم است. جهت آن توسط قانون پیچ درست تعیین می شود. در شکل بردار گشتاور به سمت ما هدایت شده است. مقدار گشتاور مطلق: از آن زمانبا استفاده از هندسه می توان تفسیر متفاوتی از لحظه نیرو ارائه داد. برای این کار یک خط مستقیم AH از بردار نیرو رسم کنید.
(4) .
از مرکز O، OH عمود بر این خط مستقیم را پایین می آوریم. طول این عمود را می گویند

شانه قدرت . سپساز آنجایی که فرمول (3) و (4) معادل هستند. بنابراین،این نیرو نسبت به مرکز انتخاب شده O.

هنگام محاسبه گشتاور، اغلب راحت است که نیرو را به دو جزء تجزیه کنید:
,
کجا . نیرو از نقطه O عبور می کند.
.
بنابراین لحظه آن صفر است. سپس
.

مقدار گشتاور مطلق:

اجزای ممان در یک سیستم مختصات مستطیلی
(5.1) ;
(5.2) ;
(5.3) .
اگر یک سیستم مختصات مستطیلی Oxyz را با مرکز در نقطه O انتخاب کنیم، آنگاه ممان نیرو دارای اجزای زیر خواهد بود:
.
در اینجا مختصات نقطه A در سیستم مختصات انتخاب شده آمده است:

مولفه ها به ترتیب مقادیر لحظه نیرو در مورد محورها را نشان می دهند.

ویژگی های لحظه نیرو نسبت به مرکز

گشتاور مربوط به مرکز O در اثر نیرویی که از این مرکز می گذرد برابر با صفر است.

اگر نقطه اعمال نیرو در امتداد خطی که از بردار نیرو می گذرد حرکت کند، لحظه با چنین حرکتی تغییر نخواهد کرد.
.

گشتاور حاصل از مجموع بردار نیروهای وارد شده به یک نقطه از بدن برابر است با مجموع بردار گشتاورهای هر یک از نیروهای اعمال شده به همان نقطه:

همین امر در مورد نیروهایی که خطوط ادامه آنها در یک نقطه قطع می شوند صدق می کند.
,
اگر مجموع بردار نیروها صفر باشد:
.

پس مجموع گشتاورهای حاصل از این نیروها به موقعیت مرکز نسبت به محاسبه گشتاورها بستگی ندارد:

چند نیروچند نیرو - این دو نیرو هستند که در قدر مطلق مساوی و دارای جهت مخالف هستندنقاط مختلف

بدن ها یک جفت نیرو با لحظه ای که ایجاد می کنند مشخص می شود. از آنجایی که مجموع بردار نیروهای وارد شده به جفت صفر است، گشتاور ایجاد شده توسط جفت به نقطه ای که ممان نسبت به آن محاسبه می شود بستگی ندارد. از نقطه نظرتعادل ایستا

، ماهیت نیروهای درگیر در جفت مهم نیست. چند نیرو برای نشان دادن اینکه یک لحظه نیرویی با مقدار معینی بر جسمی اعمال می شود استفاده می شود.

گشتاور نیرو حول یک محور معین

اغلب مواردی وجود دارد که لازم نیست همه اجزای گشتاور یک نیرو را در مورد یک نقطه انتخاب شده بدانیم، بلکه فقط نیاز به دانستن گشتاور نیرو در مورد یک محور انتخابی داریم.

گشتاور نیرو حول محوری که از نقطه O می گذرد، پیش بینی بردار لحظه نیرو، نسبت به نقطه O، بر روی جهت محور است.

خواص ممان نیرو حول محور

گشتاور حول محور در اثر نیروی عبوری از این محور برابر با صفر است.

گشتاور حول محور در اثر نیرویی موازی با این محور برابر با صفر است.

محاسبه گشتاور نیرو حول یک محور

بیایید یک سیستم مختصات مستطیلی بسازیم. اجازه دهید محور Oz منطبق بر O'O′′ باشد.
.
از نقطه A عمود OH را به O′O′′ پایین می آوریم.
.

از طریق نقاط O و A محور Ox را رسم می کنیم.

محور Oy را عمود بر Ox و Oz رسم می کنیم.

اجازه دهید نیرو را به اجزایی در امتداد محورهای سیستم مختصات تجزیه کنیم:
(6.1) ;
(6.2) .

نیرو محور O'O' را قطع می کند.

بنابراین لحظه آن صفر است. نیرو موازی با محور O'O' است.

بنابراین ممان آن نیز صفر است. با استفاده از فرمول (5.3) متوجه می شویم:
.
توجه داشته باشید که جزء مماس به دایره ای است که مرکز آن نقطه O است.
.

جهت بردار توسط قانون پیچ راست تعیین می شود.

شرایط تعادل یک جسم صلب

در حالت تعادل، مجموع بردار تمام نیروهای وارد بر جسم برابر با صفر و مجموع بردار گشتاورهای این نیروها نسبت به یک مرکز ثابت دلخواه برابر با صفر است: ما تأکید می کنیم که مرکز O را می توان به طور دلخواه انتخاب کرد. نقطه O می تواند متعلق به بدن باشد یا خارج از آن قرار گیرد. معمولاً مرکز O برای ساده‌تر کردن محاسبات انتخاب می‌شود.شرایط تعادل را می توان به شکل دیگری فرموله کرد. در حالت تعادل، مجموع پیش بینی نیروها در هر جهتی که توسط یک بردار دلخواه مشخص شده است برابر با صفر است:مجموع گشتاورهای نیرو نسبت به یک محور دلخواه O'O′′ نیز برابر با صفر است:

گاهی اوقات چنین شرایطی راحت تر است. مواردی وجود دارد که با انتخاب محورها می توان محاسبات را ساده تر کرد.

مرکز ثقل بدن
,
بیایید یکی از آنها را در نظر بگیریم
.

مهمترین نیروها

.
- جاذبه در اینجا نیروها در نقاط خاصی از بدن اعمال نمی شوند، بلکه به طور مداوم در سراسر حجم آن توزیع می شوند. برای هر ناحیه از بدن با حجم بی نهایت کوچک ΔV، نیروی گرانش عمل می کند.
(7) .

در اینجا ρ چگالی ماده بدن است و شتاب گرانش است.
,
به مرکز جرم جسم C که موقعیت آن با فرمول (7) تعیین می شود اعمال می شود.

موقعیت مرکز ثقل برای مختلف اشکال هندسیرا می توان در کتب مرجع مربوطه یافت. اگر جسمی دارای یک محور یا صفحه تقارن باشد، مرکز ثقل روی این محور یا صفحه قرار دارد. بنابراین، مراکز ثقل یک کره، دایره یا دایره در مرکز دایره های این شکل ها قرار دارند. مراکز ثقل متوازی الاضلاع مستطیلی، مستطیل یا مربع نیز در مراکز آنها قرار دارند - در نقاط تقاطع مورب ها.

بار توزیع شده یکنواخت (A) و خطی (B).

همچنین مواردی مشابه گرانش وجود دارد، زمانی که نیروها در نقاط خاصی از بدن اعمال نمی شوند، اما به طور مداوم در سطح یا حجم آن توزیع می شوند. چنین نیروهایی نامیده می شوند نیروهای توزیع شدهیا .

(شکل A). همچنین، همانطور که در مورد گرانش، می توان آن را با یک نیروی حاصل از قدر، که در مرکز ثقل نمودار اعمال می شود، جایگزین کرد. از آنجایی که نمودار در شکل A یک مستطیل است، مرکز ثقل نمودار در مرکز آن قرار دارد - نقطه C: | AC| = | CB|.

(شکل B). همچنین می توان آن را با نتیجه جایگزین کرد. بزرگی حاصل برابر با مساحت نمودار است:
.
نقطه کاربرد در مرکز ثقل نمودار است. مرکز ثقل مثلث، ارتفاع h، در فاصله ای از قاعده قرار دارد. به همین دلیل است.

نیروهای اصطکاک

اصطکاک لغزشی. بگذارید بدن روی یک سطح صاف باشد. و نیروی عمود بر سطحی باشد که سطح با آن روی بدنه اثر می کند (نیروی فشار). سپس نیروی اصطکاک لغزشی به موازات سطح و به طرفین هدایت می شود و از حرکت بدنه جلوگیری می کند. بزرگترین ارزش آن این است:
,
که در آن f ضریب اصطکاک است. ضریب اصطکاک یک کمیت بدون بعد است.

اصطکاک نورد. اجازه دهید یک بدن گرد شکل بچرخد یا بتوانید روی سطح بغلتانید. و بگذارید نیروی فشار عمود بر سطحی باشد که سطح از آن روی بدنه اثر می گذارد. سپس یک لحظه نیروهای اصطکاک بر روی بدنه، در نقطه تماس با سطح، وارد شده و از حرکت بدن جلوگیری می کند. حداکثر مقدار گشتاور اصطکاک برابر است با:
,
جایی که δ ضریب اصطکاک غلتشی است. ابعاد طول دارد.

ادبیات مورد استفاده:
اس ام تارگ، دوره کوتاهمکانیک نظری، " دانشکده تحصیلات تکمیلی"، 2010.

مکانیک نظریشاخه ای از مکانیک است که قوانین اساسی حرکت مکانیکی و تعامل مکانیکیبدن های مادی

مکانیک نظری علمی است که به بررسی حرکت اجسام در طول زمان (حرکات مکانیکی) می پردازد. این به عنوان پایه ای برای سایر شاخه های مکانیک (نظریه ارتجاعی، استحکام مواد، نظریه پلاستیسیته، نظریه مکانیسم ها و ماشین ها، هیدروآئرودینامیک) و بسیاری از رشته های فنی عمل می کند.

حرکت مکانیکیدر طول زمان تغییر می کند موقعیت متقابلدر فضای اجسام مادی

تعامل مکانیکی- این فعل و انفعالی است که در نتیجه حرکت مکانیکی تغییر می کند یا موقعیت نسبی اعضای بدن تغییر می کند.

در اینجا حاصل ضرب اسکالر بردارها و .

استاتیکبخشی از مکانیک نظری است که به مسائل تعادل اجسام جامد و تبدیل یک سیستم نیرو به سیستم دیگر معادل آن می پردازد.

مفاهیم و قوانین اساسی استاتیک
• بدنه کاملا سفت(جسم جامد، جسم) جسم مادی است که فاصله بین هیچ نقطه ای در آن تغییر نمی کند.
• نقطه مادیجسمی است که با توجه به شرایط مشکل می توان ابعاد آن را نادیده گرفت.
• بدن آزاد- این بدنه ای است که هیچ محدودیتی برای حرکت آن اعمال نمی شود.
• بدن غیر آزاد (مقید).جسمی است که حرکت آن در معرض محدودیت است.
• اتصالات- اینها اجسامی هستند که از حرکت جسم مورد نظر (جسم یا سیستم اجسام) جلوگیری می کنند.
• واکنش ارتباطینیرویی است که عملکرد پیوند بر روی جسم جامد را مشخص می کند. اگر نیرویی که جسم جامد بر یک پیوند وارد می کند را یک عمل در نظر بگیریم، واکنش پیوند یک واکنش است. در این حالت نیرو - عمل به اتصال و واکنش اتصال به جسم جامد اعمال می شود.
• سیستم مکانیکیمجموعه ای از اجسام به هم پیوسته یا نقاط مادی است.
• جامدرا می توان به عنوان یک سیستم مکانیکی در نظر گرفت که موقعیت ها و فواصل بین نقاط آن تغییر نمی کند.
• قدرتیک کمیت برداری است که عملکرد مکانیکی یک جسم مادی بر جسم دیگر را مشخص می کند.
  نیرو به عنوان یک بردار با نقطه اعمال، جهت عمل و قدر مطلق مشخص می شود. واحد مدول نیرو نیوتن است.
• خط عمل نیرویک خط مستقیم است که بردار نیرو در امتداد آن هدایت می شود.
• قدرت متمرکز- نیروی اعمال شده در یک نقطه
• نیروهای توزیع شده (بار توزیع شده)- اینها نیروهایی هستند که بر تمام نقاط حجم، سطح یا طول جسم وارد می شوند.
  بار توزیع شده توسط نیروی وارد بر واحد حجم (سطح، طول) داده می شود.
  ابعاد بار توزیع شده N/m 3 (N/m 2، N/m) است.
• نیروی خارجینیرویی است که از جسمی وارد می شود که به سیستم مکانیکی مورد بررسی تعلق ندارد.
• قدرت درونینیرویی است که بر نقطه مادی یک سیستم مکانیکی از نقطه دیگر وارد می شود نقطه مادیمتعلق به سیستم مورد بررسی
• سیستم نیروهامجموعه ای از نیروهایی است که بر یک سیستم مکانیکی وارد می شوند.
• سیستم نیروی مسطحسیستمی از نیروها است که خطوط عمل آنها در یک صفحه قرار دارد.
• سیستم فضایی نیروهاسیستمی از نیروها است که خطوط عمل آنها در یک صفحه قرار ندارد.
• سیستم نیروهای همگراسیستمی از نیروهایی است که خطوط عمل آنها در یک نقطه قطع می شود.
• سیستم اختیاری نیروهاسیستمی از نیروها است که خطوط عمل آنها در یک نقطه قطع نمی شود.
• سیستم های نیروی معادل- اینها سیستم نیروها هستند که جایگزینی آنها با دیگری وضعیت مکانیکی بدن را تغییر نمی دهد.
  نام پذیرفته شده: .
• تعادل- این حالتی است که در آن جسم تحت تأثیر نیروها بی حرکت می ماند یا به طور یکنواخت در یک خط مستقیم حرکت می کند.
• سیستم متوازن نیروها- این سیستمی از نیروها است که وقتی به یک جسم جامد آزاد اعمال می شود، حالت مکانیکی آن را تغییر نمی دهد (آن را از تعادل خارج نمی کند).
  .
• نیروی حاصلهنیرویی است که عمل آن بر جسم معادل عمل یک سیستم نیرو است.
  .
• لحظه نیروکمیتی است که توانایی چرخش یک نیرو را مشخص می کند.
• چند نیرومنظومه ای از دو نیروی موازی با قدر مساوی و جهت مخالف است.
  نام پذیرفته شده: .
  تحت تأثیر یک جفت نیرو، بدن یک حرکت چرخشی انجام می دهد.
• طرح ریزی نیرو بر روی محور- این قطعه ای است محصور بین عمودهای رسم شده از ابتدا و انتهای بردار نیرو به این محور.
  اگر جهت قطعه با جهت مثبت محور منطبق باشد، طرح ریزی مثبت است.
• پرتاب نیرو به هواپیمابردار روی یک صفحه است که بین عمودهای رسم شده از ابتدا و انتهای بردار نیرو به این صفحه محصور شده است.
• قانون 1 (قانون اینرسی).یک نقطه مادی جدا شده در حال سکون است یا به صورت یکنواخت و مستقیم حرکت می کند.
  حرکت یکنواخت و یکنواخت یک نقطه مادی حرکت با اینرسی است. حالت تعادل یک نقطه مادی و یک جسم صلب نه تنها به عنوان حالت سکون، بلکه به عنوان حرکت با اینرسی نیز درک می شود. برای یک بدن جامد وجود دارد انواع مختلفحرکت با اینرسی، برای مثال، چرخش یکنواخت یک جسم صلب حول یک محور ثابت.
• قانون 2.یک جسم صلب تحت تأثیر دو نیرو فقط در صورتی در تعادل است که این نیروها از نظر قدر مساوی باشند و در جهت مخالف در امتداد یک خط عمل مشترک هدایت شوند.
  این دو نیرو را متعادل کننده می نامند.
  به طور کلی، اگر جسم جامدی که این نیروها به آن وارد می شود، در حالت سکون باشد، نیروها متعادل نامیده می شوند.
• قانون 3.بدون ایجاد اختلال در وضعیت (کلمه "حالت" در اینجا به معنای حالت حرکت یا استراحت است) یک جسم صلب، می توان نیروهای متعادل کننده را اضافه کرد و رد کرد.
  نتیجه. بدون ایجاد اختلال در وضعیت جسم جامد، نیرو را می توان در طول خط عمل خود به هر نقطه ای از بدن منتقل کرد.
  دو سیستم نیرو در صورتی معادل نامیده می شوند که یکی از آنها با دیگری جایگزین شود بدون اینکه حالت جسم جامد مختل شود.
• قانون 4.حاصل دو نیروی وارد شده در یک نقطه، اعمال شده در یک نقطه، از نظر بزرگی برابر است با قطر متوازی الاضلاع ساخته شده بر روی این نیروها، و در امتداد این جهت است.
  مورب ها
  مقدار مطلق حاصل برابر است با:
  
• قانون 5 (قانون برابری کنش و واکنش). نیروهایی که دو جسم بر روی هم اثر می‌کنند از نظر قدر مساوی هستند و در جهت مخالف در امتداد یک خط مستقیم هدایت می‌شوند.
  باید در نظر داشت که اقدام- نیرویی که به بدن وارد می شود ب، و مخالفت- نیرویی که به بدن وارد می شود الف، متعادل نیستند، زیرا برای بدن های مختلف اعمال می شوند.
• قانون 6 (قانون انجماد). تعادل جسم غیر جامد هنگام جامد شدن به هم نمی خورد.
  نباید فراموش کرد که شرایط تعادلی که برای یک جسم جامد لازم و کافی است، برای جسم غیر جامد مربوطه ناکافی است.
• قانون 7 (قانون رهایی از روابط).یک جسم جامد غیرآزاد را می توان آزاد در نظر گرفت که از نظر ذهنی از پیوندها رها شده باشد و عمل پیوندها را با واکنش های مربوط به پیوندها جایگزین کند.

اتصالات و واکنش های آنها
• سطح صافحرکت عادی به سطح تکیه گاه را محدود می کند. واکنش عمود بر سطح هدایت می شود.
• تکیه گاه متحرک مفصلیحرکت طبیعی بدن را به صفحه مرجع محدود می کند. واکنش عادی به سطح پشتیبانی هدایت می شود.
• پشتیبانی ثابت مفصلیهر حرکتی را در صفحه عمود بر محور چرخش خنثی می کند.
• میله بدون وزن مفصلیحرکت بدن در امتداد خط میله را خنثی می کند. واکنش در امتداد خط میله هدایت می شود.
• مهر کوربا هر حرکت و چرخشی در هواپیما مقابله می کند. عمل آن را می توان با نیرویی که به شکل دو جزء و یک جفت نیرو با یک لحظه نمایش داده می شود جایگزین کرد.

سینماتیک

سینماتیک- بخشی از مکانیک نظری که به کلیات می پردازد خواص هندسیحرکت مکانیکی به عنوان فرآیندی که در فضا و زمان رخ می دهد. اجسام متحرک به عنوان نقاط هندسی یا اجسام هندسی در نظر گرفته می شوند.

مفاهیم اساسی سینماتیک
• قانون حرکت یک نقطه (جسم)وابستگی موقعیت یک نقطه (جسم) در فضا به زمان است.
• مسیر نقطه ای- این مکان هندسی یک نقطه در فضا در حین حرکت آن است.
• سرعت یک نقطه (بدنه)- این مشخصه تغییر زمان موقعیت یک نقطه (جسم) در فضا است.
• شتاب یک نقطه (بدنه)- این مشخصه تغییر زمان سرعت یک نقطه (جسم) است.

تعیین ویژگی های سینماتیکی یک نقطه
• مسیر نقطه ای
  در یک سیستم مرجع برداری، مسیر با عبارت: .
  در سیستم مرجع مختصات، مسیر توسط قانون حرکت نقطه تعیین می شود و با عبارات توصیف می شود. z = f(x,y)- در فضا، یا y = f(x)- در هواپیما
  در یک سیستم مرجع طبیعی، مسیر از قبل مشخص شده است.
• تعیین سرعت یک نقطه در سیستم مختصات برداری
  هنگام تعیین حرکت یک نقطه در یک سیستم مختصات برداری، نسبت حرکت به یک بازه زمانی را مقدار متوسط ​​سرعت در این بازه زمانی می گویند: .
  با در نظر گرفتن فاصله زمانی بینهایت کوچک، مقدار سرعت in را بدست می آوریم در حال حاضرزمان (مقدار سرعت آنی): .
  بردار سرعت متوسطدر امتداد بردار در جهت حرکت نقطه هدایت می شود، بردار سرعت لحظه ای به صورت مماس بر مسیر در جهت حرکت نقطه هدایت می شود.
  نتیجه گیری: سرعت یک نقطه یک کمیت برداری برابر با مشتق زمانی قانون حرکت است.
  ویژگی مشتق: مشتق هر کمیت با توجه به زمان میزان تغییر این کمیت را تعیین می کند.
• تعیین سرعت یک نقطه در یک سیستم مرجع مختصات
  میزان تغییر مختصات نقطه:
  .
  مدول سرعت کل یک نقطه با سیستم مختصات مستطیلی برابر با:
  .
  جهت بردار سرعت توسط کسینوس زوایای جهت تعیین می شود:
  ,
  زوایای بین بردار سرعت و محورهای مختصات کجا هستند.
• تعیین سرعت یک نقطه در یک سیستم مرجع طبیعی
  سرعت یک نقطه در سیستم مرجع طبیعی به عنوان مشتق قانون حرکت نقطه تعریف می شود: .
  با توجه به نتایج قبلی، بردار سرعت به صورت مماس بر مسیر در جهت حرکت نقطه هدایت می شود و در محورها تنها با یک طرح ریزی تعیین می شود.

سینماتیک بدن صلب
• در سینماتیک اجسام صلب دو مشکل اصلی حل می شود:
  1) تنظیم حرکت و تعیین ویژگی های سینماتیک بدن به عنوان یک کل؛
  2) تعیین ویژگی های سینماتیک نقاط بدن.
• حرکت انتقالی یک جسم صلب
  حرکت انتقالی حرکتی است که در آن خط مستقیمی که از دو نقطه جسم کشیده می شود موازی با موقعیت اصلی خود باقی می ماند.
  قضیه: در طول حرکت انتقالی، تمام نقاط بدن در امتداد مسیرهای یکسان حرکت می کنند و در هر لحظه از زمان اندازه و جهت سرعت و شتاب یکسانی دارند..
  نتیجه گیری: حرکت انتقالی یک جسم صلب با حرکت هر یک از نقاط آن تعیین می شود و بنابراین، کار و مطالعه حرکت آن به سینماتیک نقطه کاهش می یابد..
• حرکت چرخشی یک جسم صلب حول یک محور ثابت
  حرکت چرخشی جسم صلب حول یک محور ثابت حرکت جسم صلب است که در آن دو نقطه متعلق به جسم در تمام مدت حرکت بی حرکت می مانند.
  موقعیت بدن با زاویه چرخش تعیین می شود. واحد اندازه گیری زاویه رادیان است. (رادیان - زاویه مرکزیدایره ای که طول قوس آن برابر با شعاع است، زاویه کل دایره شامل می شود 2πرادیان.)
  قانون حرکت چرخشی یک جسم حول یک محور ثابت.
  سرعت زاویه ای و شتاب زاویه ای بدن را با استفاده از روش تمایز تعیین می کنیم:
  - سرعت زاویه ای، راد/ثانیه؛
  - شتاب زاویه ای، راد/s².
  اگر بدن را با صفحه ای عمود بر محور تشریح می کنید، نقطه ای از محور چرخش را انتخاب کنید. باو یک نکته دلخواه م، سپس اشاره کنید محول یک نقطه توصیف خواهد کرد باشعاع دایره آر. در طول زمان dtیک چرخش ابتدایی از طریق یک زاویه و نقطه وجود دارد مدر طول مسیر مسافتی حرکت خواهد کرد .
  ماژول سرعت خطی:
  .
  شتاب نقطه ای مبا یک مسیر مشخص، توسط اجزای آن تعیین می شود:
  ,
  کجا .
  در نتیجه، فرمول ها را دریافت می کنیم
  شتاب مماسی: ;
  شتاب معمولی: .

1 = 1 ثانیه

دینامیکشاخه ای از مکانیک نظری است که مطالعه می کند حرکت مکانیکیاجسام مادی بسته به عللی که باعث آنها می شوند.

مفاهیم اساسی دینامیک
• اینرسی- این خاصیت اجسام مادی است که تا زمانی که نیروهای خارجی این حالت را تغییر دهند، حالت استراحت یا حرکت یکنواخت یکنواخت را حفظ می کنند.
• وزناندازه گیری کمی اینرسی یک جسم است. واحد جرم کیلوگرم (کیلوگرم) است.
• نقطه مادی- این یک جسم با جرم است که در هنگام حل این مشکل از ابعاد آن غفلت می شود.
• مرکز جرم یک سیستم مکانیکی — نقطه هندسیکه مختصات آن با فرمول تعیین می شود:
  
  کجا m k، x k، y k، z k- جرم و مختصات ک- آن نقطه از سیستم مکانیکی، متر- جرم سیستم
  در یک میدان گرانش یکنواخت، موقعیت مرکز جرم با موقعیت مرکز ثقل منطبق است.
• ممان اینرسی جسم مادی نسبت به یک محوراندازه گیری کمی اینرسی در طول حرکت چرخشی است.
  ممان اینرسی یک نقطه مادی نسبت به محور برابر است با حاصل ضرب جرم نقطه در مجذور فاصله نقطه از محور:
  .
  ممان اینرسی سیستم (جسم) نسبت به محور برابر است با مجموع حسابی گشتاورهای اینرسی همه نقاط:
  
• نیروی اینرسی یک نقطه مادییک کمیت برداری است که از نظر مدول برابر با حاصل ضرب جرم یک نقطه و مدول شتاب است و در مقابل بردار شتاب قرار دارد:
• نیروی اینرسی جسم مادییک کمیت برداری است که از نظر مدول برابر با حاصل ضرب جرم بدن و مدول شتاب مرکز جرم بدن است و در مقابل بردار شتاب مرکز جرم قرار دارد:
  شتاب مرکز جرم بدن کجاست.
• انگیزه اولیه نیرویک کمیت برداری برابر با حاصل ضرب بردار نیرو و یک دوره زمانی بینهایت کوچک است dt:
  .
  تکانه نیروی کل برای Δt برابر با انتگرالاز تکانه های ابتدایی:
  .
• کار اولیه نیرو- این کمیت اسکالر dA، برابر با proi اسکالر

در هر دوره آموزشیمطالعه فیزیک با مکانیک شروع می شود. نه از نظر تئوری، نه از لحاظ کاربردی یا محاسباتی، بلکه از مکانیک کلاسیک خوب قدیمی. به این مکانیک مکانیک نیوتنی نیز می گویند. طبق افسانه، دانشمندی در باغ قدم می زد، سیبی را دید که در حال سقوط است و همین پدیده بود که او را به کشف قانون واداشت. جاذبه جهانی. البته قانون همیشه وجود داشته است و نیوتن فقط شکلی به آن می دهد که برای مردم قابل درک باشد، اما شایستگی او گران بها است. در این مقاله ما قوانین مکانیک نیوتنی را تا حد امکان با جزئیات شرح نمی دهیم، اما اصول، دانش پایه، تعاریف و فرمول هایی را که همیشه می تواند در دستان شما باشد را بیان می کنیم.

مکانیک شاخه ای از فیزیک است، علمی که به بررسی حرکت اجسام مادی و برهم کنش بین آنها می پردازد.

این کلمه خود ریشه یونانی دارد و به عنوان "هنر ساخت ماشین آلات" ترجمه شده است. اما قبل از ساختن ماشین‌ها، ما هنوز مانند ماه هستیم، پس بیایید رد پای اجدادمان را دنبال کنیم و حرکت سنگ‌هایی که در زاویه به افق پرتاب می‌شوند و سیب‌هایی که از ارتفاع h روی سرمان می‌افتند را مطالعه کنیم.

چرا مطالعه فیزیک با مکانیک شروع می شود؟ چون این کاملا طبیعی است، آیا نباید از تعادل ترمودینامیکی شروع کنیم؟!

مکانیک یکی از قدیمی ترین علوم است و از نظر تاریخی مطالعه فیزیک با مبانی مکانیک آغاز شد. افراد در چارچوب زمان و مکان قرار گرفته اند، در واقع هر چقدر هم که بخواهند نمی توانند با چیز دیگری شروع کنند. اجسام متحرک اولین چیزی است که به آن توجه می کنیم.

حرکت چیست؟

حرکت مکانیکی تغییر موقعیت اجسام در فضا نسبت به یکدیگر در طول زمان است.

پس از این تعریف است که به طور کاملا طبیعی به مفهوم چارچوب مرجع می رسیم. تغییر موقعیت اجسام در فضا نسبت به یکدیگر. کلمات کلیدیاینجا: نسبت به یکدیگر . بالاخره یک مسافر در ماشین نسبت به شخصی که در کنار جاده ایستاده است با سرعت مشخصی حرکت می کند و نسبت به همسایه خود در صندلی کناری خود استراحت می کند و با سرعت دیگری نسبت به مسافر حرکت می کند. در ماشینی که از آنها سبقت می گیرد.

به همین دلیل است که برای اینکه به طور معمول پارامترهای اجسام متحرک را اندازه گیری کنیم و گیج نشویم، نیاز داریم سیستم مرجع - بدنه مرجع، سیستم مختصات و ساعت به طور محکم به هم پیوسته است. به عنوان مثال، زمین به دور خورشید در حرکت است سیستم هلیوسنتریکشمارش معکوس در زندگی روزمره، ما تقریباً تمام اندازه گیری های خود را در یک سیستم مرجع زمین مرکزی مرتبط با زمین انجام می دهیم. زمین مرجعی است که ماشین ها، هواپیماها، انسان ها و حیوانات به آن حرکت می کنند.

مکانیک به عنوان یک علم وظیفه خاص خود را دارد. وظیفه مکانیک این است که در هر زمان موقعیت جسم را در فضا بداند. به عبارت دیگر، مکانیک یک توصیف ریاضی از حرکت می‌سازد و ارتباط بین آن‌ها را پیدا می‌کند مقادیر فیزیکی، که مشخصه آن است.

برای حرکت بیشتر، ما به مفهوم "نیاز داریم" نقطه مادی " آنها می گویند که فیزیک یک علم دقیق است، اما فیزیکدانان می دانند که چقدر باید تقریب ها و فرضیات انجام شود تا در مورد این دقت به توافق برسند. هیچ کس تا به حال نقطه مادی را ندیده یا بوی گاز ایده آلی را حس نکرده است، اما وجود دارند! زندگی با آنها بسیار ساده تر است.

نقطه مادی جسمی است که در این مشکل می توان از اندازه و شکل آن چشم پوشی کرد.

بخش های مکانیک کلاسیک

مکانیک از چندین بخش تشکیل شده است

• سینماتیک
• دینامیک
• استاتیک

سینماتیکاز نقطه نظر فیزیکی، دقیقاً چگونگی حرکت بدن را مطالعه می کند. به عبارت دیگر، این بخش به آن می پردازد ویژگی های کمیحرکات سرعت، مسیر - مشکلات سینماتیک معمولی را پیدا کنید

دینامیکاین سوال را حل می کند که چرا به این شکل حرکت می کند. یعنی نیروهای وارد بر جسم را در نظر می گیرد.

استاتیکتعادل اجسام تحت تأثیر نیروها را مطالعه می کند ، یعنی به این سؤال پاسخ می دهد: چرا اصلاً سقوط نمی کند؟

محدودیت های کاربرد مکانیک کلاسیک

مکانیک کلاسیکدیگر ادعا نمی کند که علمی است که همه چیز را توضیح می دهد (در آغاز قرن گذشته همه چیز کاملاً متفاوت بود) و چارچوب روشنی از کاربرد دارد. به طور کلی، قوانین مکانیک کلاسیک در دنیایی که ما به آن عادت کرده‌ایم از نظر اندازه (ماکرو جهان) معتبر است. آنها در مورد جهان ذرات، زمانی که جهان کلاسیک جایگزین می شود، کار خود را متوقف می کنند مکانیک کوانتومی. همچنین مکانیک کلاسیک در مواردی که حرکت اجسام با سرعتی نزدیک به سرعت نور اتفاق می افتد قابل اجرا نیست. در چنین مواردی، اثرات نسبیتی برجسته می شود. به طور کلی، در چارچوب کوانتومی و مکانیک نسبیتی– مکانیک کلاسیک، این مورد خاص زمانی است که ابعاد بدنه بزرگ و سرعت کم باشد.

به طور کلی، اثرات کوانتومی و نسبیتی هرگز از بین نمی روند. نکته دیگر این است که تأثیر این تأثیرات آنقدر کم است که از دقیق ترین اندازه گیری ها فراتر نمی رود. بنابراین مکانیک کلاسیک هرگز اهمیت اساسی خود را از دست نخواهد داد.

در مقالات بعدی به بررسی مبانی فیزیکی مکانیک ادامه خواهیم داد. برای درک بهتر مکانیک، همیشه می توانید به آن مراجعه کنید به نویسندگان ما، که در به صورت جداگانهنقطه تاریک سخت ترین کار را روشن خواهد کرد.

به عنوان بخشی از هر دوره آموزشی، مطالعه فیزیک با مکانیک آغاز می شود. نه از نظر تئوری، نه از لحاظ کاربردی یا محاسباتی، بلکه از مکانیک کلاسیک خوب قدیمی. به این مکانیک مکانیک نیوتنی نیز می گویند. طبق افسانه ها، دانشمندی در باغ قدم می زد و سیبی را در حال افتادن دید و همین پدیده بود که او را بر آن داشت تا قانون گرانش جهانی را کشف کند. البته قانون همیشه وجود داشته است و نیوتن فقط شکلی به آن می دهد که برای مردم قابل درک باشد، اما شایستگی او گران بها است. در این مقاله ما قوانین مکانیک نیوتنی را تا حد امکان با جزئیات شرح نمی دهیم، اما اصول، دانش پایه، تعاریف و فرمول هایی را که همیشه می تواند در دستان شما باشد را بیان می کنیم.

مکانیک شاخه ای از فیزیک است، علمی که به بررسی حرکت اجسام مادی و برهم کنش بین آنها می پردازد.

این کلمه خود ریشه یونانی دارد و به عنوان "هنر ساخت ماشین آلات" ترجمه شده است. اما قبل از ساختن ماشین‌ها، ما هنوز مانند ماه هستیم، پس بیایید رد پای اجدادمان را دنبال کنیم و حرکت سنگ‌هایی که در زاویه به افق پرتاب می‌شوند و سیب‌هایی که از ارتفاع h روی سرمان می‌افتند را مطالعه کنیم.

چرا مطالعه فیزیک با مکانیک شروع می شود؟ چون این کاملا طبیعی است، آیا نباید از تعادل ترمودینامیکی شروع کنیم؟!

مکانیک یکی از قدیمی ترین علوم است و از نظر تاریخی مطالعه فیزیک با مبانی مکانیک آغاز شد. افراد در چارچوب زمان و مکان قرار گرفته اند، در واقع هر چقدر هم که بخواهند نمی توانند با چیز دیگری شروع کنند. اجسام متحرک اولین چیزی است که به آن توجه می کنیم.

حرکت چیست؟

حرکت مکانیکی تغییر موقعیت اجسام در فضا نسبت به یکدیگر در طول زمان است.

پس از این تعریف است که به طور کاملا طبیعی به مفهوم چارچوب مرجع می رسیم. تغییر موقعیت اجسام در فضا نسبت به یکدیگر.کلمات کلیدی در اینجا: نسبت به یکدیگر . بالاخره یک مسافر در ماشین نسبت به شخصی که در کنار جاده ایستاده است با سرعت مشخصی حرکت می کند و نسبت به همسایه خود در صندلی کناری خود استراحت می کند و با سرعت دیگری نسبت به مسافر حرکت می کند. در ماشینی که از آنها سبقت می گیرد.

به همین دلیل است که برای اینکه به طور معمول پارامترهای اجسام متحرک را اندازه گیری کنیم و گیج نشویم، نیاز داریم سیستم مرجع - بدنه مرجع، سیستم مختصات و ساعت به طور محکم به هم پیوسته است. به عنوان مثال، زمین به دور خورشید در یک چارچوب مرجع هلیوسنتریک حرکت می کند. در زندگی روزمره، ما تقریباً تمام اندازه گیری های خود را در یک سیستم مرجع زمین مرکزی مرتبط با زمین انجام می دهیم. زمین مرجعی است که ماشین ها، هواپیماها، انسان ها و حیوانات به آن حرکت می کنند.

مکانیک به عنوان یک علم وظیفه خاص خود را دارد. وظیفه مکانیک این است که در هر زمان موقعیت جسم را در فضا بداند. به عبارت دیگر، مکانیک یک توصیف ریاضی از حرکت می‌سازد و بین کمیت‌های فیزیکی که آن را مشخص می‌کند، ارتباط پیدا می‌کند.

برای حرکت بیشتر، ما به مفهوم "نیاز داریم" نقطه مادی " آنها می گویند که فیزیک یک علم دقیق است، اما فیزیکدانان می دانند که چقدر باید تقریب ها و فرضیات انجام شود تا در مورد این دقت به توافق برسند. هیچ کس تا به حال نقطه مادی را ندیده یا بوی گاز ایده آلی را حس نکرده است، اما وجود دارند! زندگی با آنها بسیار ساده تر است.

نقطه مادی جسمی است که در این مشکل می توان از اندازه و شکل آن چشم پوشی کرد.

بخش های مکانیک کلاسیک

مکانیک از چندین بخش تشکیل شده است

• سینماتیک
• دینامیک
• استاتیک

سینماتیکاز نقطه نظر فیزیکی، دقیقاً چگونگی حرکت بدن را مطالعه می کند. به عبارت دیگر، این بخش به ویژگی های کمی حرکت می پردازد. پیدا کردن سرعت، مسیر - مسائل سینماتیک معمولی

دینامیکاین سوال را حل می کند که چرا به این شکل حرکت می کند. یعنی نیروهای وارد بر جسم را در نظر می گیرد.

استاتیکتعادل اجسام تحت تأثیر نیروها را مطالعه می کند ، یعنی به این سؤال پاسخ می دهد: چرا اصلاً سقوط نمی کند؟

محدودیت های کاربرد مکانیک کلاسیک

مکانیک کلاسیک دیگر ادعا نمی کند که علمی است که همه چیز را توضیح می دهد (در آغاز قرن گذشته همه چیز کاملاً متفاوت بود) و چارچوب روشنی برای کاربرد دارد. به طور کلی، قوانین مکانیک کلاسیک در دنیایی که ما به آن عادت کرده‌ایم از نظر اندازه (ماکرو جهان) معتبر هستند. زمانی که مکانیک کوانتومی جایگزین مکانیک کلاسیک می شود، آنها در مورد دنیای ذرات کار خود را متوقف می کنند. همچنین مکانیک کلاسیک در مواردی که حرکت اجسام با سرعتی نزدیک به سرعت نور اتفاق می افتد قابل اجرا نیست. در چنین مواردی، اثرات نسبیتی برجسته می شود. به طور کلی، در چارچوب مکانیک کوانتومی و نسبیتی - مکانیک کلاسیک، این یک مورد خاص است که ابعاد بدن بزرگ و سرعت کوچک باشد.

به طور کلی، اثرات کوانتومی و نسبیتی هرگز از بین نمی روند. نکته دیگر این است که تأثیر این تأثیرات آنقدر کم است که از دقیق ترین اندازه گیری ها فراتر نمی رود. بنابراین مکانیک کلاسیک هرگز اهمیت اساسی خود را از دست نخواهد داد.

در مقالات بعدی به بررسی مبانی فیزیکی مکانیک ادامه خواهیم داد. برای درک بهتر مکانیک، همیشه می توانید به آن مراجعه کنید به نویسندگان ما، که به صورت جداگانه بر نقطه تاریک دشوارترین کار روشن می شود.