Як вирішувати завдання з механіки

Як вирішувати завдання з механіки

Механіка — розділ фізики, який вивчає рух матеріальних об’єктів і закони взаємодії між ними. Такі об’єкти називаються механічними системами.

Інструкція

  1. Механіка — велика галузь науки, яка поділяється на розділи: класична механіка, релятивістська механіка і квантова механіка. Завдання з механіки вирішуються в кілька етапів: по-перше, намалюйте креслення руху об’єкта або об’єктів. Креслення повинен відображати всі фізичні характеристики системи: швидкість, прискорення, час, відстань, додаток сил і т.д. у векторній формі, тобто наочно вказувати на те, які закони потрібно використовувати для знаходження результату. На другому етапі запишіть всі закони руху, позначивши за х відсутню величину. Вирішіть це рівняння або рівняння, додайте розмірність і ви отримаєте результат.
  2. У класичній механіці для визначення законів руху тіл використовуються закони Ньютона і принцип відносності Галлілея, тому її ще називають ньютонівської. Цей розділ, в свою чергу, ділиться на статику (вивчення рівноваги тіл), кінематику (вивчення руху тіл без розгляду причин) і динаміку (вивчення руху тіл).
  3. Закони Ньютона дозволяють записати рівняння руху для будь-якої механічної системи, якщо відомі силові взаємодії. Всього їх три: закон інерції (збереження тілом швидкості руху), закон руху і закон парного взаємодії. Принцип відносності Галлілея звучить так: закони механіки не залежать від вибору інерціальної системи відліку, інакше кажучи, всі рівняння механіки будуть однаково правильними. Інерціальна система відліку показує рухи вільного тіла при відсутності зовнішніх діючих сил.
  4. Релятивістська механіка використовує закони механіки при швидкостях, порівнянних зі швидкістю світла. При швидкостях, менших швидкості світла, завдання зводиться до класичної механіки, тому закони і рівняння використовуються ті ж, за доповненням того, що простір і час є однією системою координат, тобто рух тіла відбувається в чотиривимірному просторі.
  5. У квантовій механіці розглядаються закони руху квантових систем, таких як атоми, молекули, фотони, звані елементарними частинками. Основні рівняння і закони квантової механіки: рівняння Шредінгера, рівняння фон Неймана, рівняння Ліндблада, рівняння Гейзенберга.
  6. Крім того, механіка включає в себе деякі інші теорії: теорія коливань, теорія пружності, теорія стійкості, механіка рідин і газів.

Корисні поради

Деякі найбільш використовувані механічні системи: матеріальна точка, математичний маятник, фізичний маятник, абсолютно тверде тіло, що деформується тіло.