Какво е механик? Предмет, задачи, раздели

Заобикалящият свят се състои от материални обекти, които взаимодействат помежду си по различни начини. Задачата на естествените науки, по-специално физиката, е да установи естеството на тези взаимодействия. Една от приложните направления на физиката се нарича механика. Статията ще обсъди каква е механиката, какви са предметът и задачите на тази наука и какви клонове на механиката съществуват.

Механиката е ...

Думата "механика" е преведена от гръцки като "изкуство на строителни машини". Механиката е наука за движението на обекти от материалния свят и тяхното взаимодействие. С други думи, всяко материално тяло заема всяко място в пространството. Движението му се нарича механично движение. Това движение, както и начинът, по който органите взаимодействат с него, изучава механиката.

Обхватът на изследванията на тази наука е много широк. Тя включва изучаването на движението на небесните тела, движението на въздухоплавателни средства, машините, динамиката на течности и газове.

Предмет и задачи

Разбирането на механиката ще помогне за изучаването на предмета и задачите му.

Основната задача е да се опише механичното движение на обектите - извличане на уравнението на движението. Това се прави с помощта на координатната система, ъгъла на завъртане, скоростта и други категории. С други думи, извлеченият закон на движението дава възможност да се изчисли позицията на тялото в моментно време.

Предметът на механиката е решаването на проблеми и въпроси, свързани с изследването на движението или равновесието на телата и техните взаимодействия.

Механични секции

Тъй като изучаването на механиката обхваща много области на науката, в него има няколко раздела:

• класическа (нютонова механика) - изследва движенията на материални въпроси;
• релативистичен (механиката на Айнщайн) - въз основа на постулатите на теорията на относителността;
• квантов - изследва движението на елементарните частици.

Класическа механика

Нютоновата механика включва следните направления: кинематика, динамика и статика.

Кинематиката изследва механичното движение на тела, без да взема предвид причините за това. С други думи, този раздел разглежда положението на тялото в пространството след определено време. По принцип, законите и изследванията на кинематиката се прилагат в изчисленията на движенията на механизмите и машините.

В областта на изучаването на динамичната механика е движението на материалните обекти в резултат на прилаганото въздействие. С други думи, тази наука обяснява защо тялото, към което е приложена силата, се оказва в една или друга точка на пространството.

Статичната механика изследва баланса на органите под влиянието на тях. Тя е разделена на равновесие и неравновесие.

Секциите на класическата механика обикновено се изучават в гимназията. В допълнение към тях има няколко области на тази наука:

• механика на континуума;
• статистика;
• теоретичен;
• изчислителни и др.

Релативистична механика

Какво представлява механиката на Айнщайн? Ако телата се движат с много висока скорост, например близо до скоростта на светлината, тогава физическите закони за тях стават различни. Времето и пространството променят свойствата си спрямо такива тела. Проблемите на тези изкривявания се изучават от релативистичната механика.

Думата "релативистична" означава "относителна". Затова постулатите на теорията на относителността на Айнщайн играят важна роля тук.

В класическата механика има три измерения: дължина, ширина и височина. Релативистката добавя ново измерение - време. Така пространството се счита за четириизмерно, а движението на телата и техните характеристики ще зависи не само от посоката на движение, но и от скоростта.

Айнщайн вярвал, че за движещите се наблюдатели времето тече по-бавно, отколкото за тези, които са в покой. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-бавно е времето. При достигане на скоростта на светлината времето ще спре напълно.

Квантова механика

Тази наука е част от квантовата физика. И двамата изследват законите на света на елементарните частици - нуклони, електрони, кварки и др.

Класическата механика, описваща явленията на макросвета, не може да обясни движенията, протичащи на ниво елементарни частици. Тези задачи поеха квантовата механика. Тази наука е доста млада и в нея има много неизследвани.

Думата "квант" означава всяка неделима единица от нещо.

Примери за кванти:

• фотон - частица от електромагнитно излъчване;
• глюон - частица от векторно поле;
• гравитон - квант на гравитационното взаимодействие;
• фононът е квант на осцилациите на кристалите.

И така, какво е механик? Този раздел на физиката изучава материални тела, техните движения в пространството, законите на движенията и взаимодействието на движещите се тела помежду си. Най-обширните му раздели са класически, релативистични и квантови.