Chia sẻ:
Các ngành cơ học là gì?
các ngành cơ khí phát triển hơn và được biết đến là tĩnh, động lực học hoặc động học và động học. Họ cùng nhau tạo nên một lĩnh vực khoa học liên quan đến hành vi của các thực thể cơ thể tại thời điểm bị đẩy bởi các thế lực hoặc lở đất.
Tương tự như vậy, cơ học nghiên cứu hậu quả của các thực thể cơ thể trong môi trường của họ. Các ngành khoa học có nguồn gốc từ Hy Lạp cổ đại với các tác phẩm của Aristotle và Archimedes.
Trong thời kỳ đầu hiện đại, một số nhà khoa học nổi tiếng như Isaac Newton và Galileo Galilei đã giải quyết cái mà ngày nay được gọi là cơ học cổ điển.
Nó là một nhánh của vật lý cổ điển liên quan đến các nguyên tử bất động hoặc rơi chậm, với tốc độ thấp hơn rõ rệt so với tốc độ ánh sáng.
Trong lịch sử, cơ học cổ điển đứng đầu, trong khi cơ học lượng tử là một phát minh tương đối gần đây.
Cơ học cổ điển bắt nguồn từ định luật chuyển động của Isaac Newton trong khi cơ học lượng tử được phát hiện vào đầu thế kỷ 20.
Tầm quan trọng của cơ học là, dù là cổ điển hay lượng tử, đó là kiến thức chân thực nhất tồn tại về bản chất vật lý và đặc biệt được xem là mô hình cho các ngành khoa học chính xác khác như toán học, vật lý, hóa học và sinh học..
Các ngành cơ khí chính
Cơ học có rất nhiều ứng dụng trong thế giới hiện đại. Sự đa dạng trong các lĩnh vực nghiên cứu của ông đã khiến ông đa dạng hóa để bao gồm sự hiểu biết về các chủ đề khác nhau làm nền tảng cho các chuyên ngành khác. Bên dưới các ngành cơ khí chính.
Tĩnh
Các thống kê, trong vật lý, là nhánh của cơ học phụ trách các quyền lực hoạt động trong các thực thể xác định bất động trong điều kiện cân bằng.
Nền móng của nó được thành lập hơn 2.200 năm trước bởi nhà toán học Hy Lạp cổ đại Archimedes và những người khác, trong khi nghiên cứu các đặc tính khuếch đại của các lực máy đơn giản như đòn bẩy và trục.
Các phương pháp và kết quả của khoa học thống kê đã được chứng minh là đặc biệt hữu ích trong việc thiết kế các tòa nhà, cầu và đập, cũng như cần cẩu và các thiết bị cơ khí tương tự khác.
Để tính toán kích thước của các cấu trúc và máy móc như vậy, các kiến trúc sư và kỹ sư trước tiên phải xác định các quyền hạn can thiệp vào các phần được kết nối của chúng.
Điều kiện tĩnh
- Tĩnh cung cấp các quy trình phân tích và đồ họa cần thiết để xác định và mô tả các lực chưa biết này.
- Các tĩnh giả định rằng các cơ quan mà nó giao dịch là hoàn toàn cứng nhắc.
- Ông cũng khẳng định rằng việc bổ sung tất cả các sức mạnh hoạt động trong một thực thể ở trạng thái nghỉ phải bằng 0 và không được có xu hướng các lực xoay cơ thể quanh bất kỳ trục nào.
Ba điều kiện này độc lập với nhau và biểu thức của chúng ở dạng toán học bao gồm các phương trình cân bằng. Có ba phương trình, vì vậy chỉ có thể tính ba lực chưa biết.
Nếu có nhiều hơn ba lực chưa biết, điều đó có nghĩa là có nhiều thành phần hơn trong cấu trúc hoặc máy được yêu cầu để hỗ trợ tải được áp dụng hoặc có nhiều hạn chế hơn mức cần thiết để ngăn cơ thể di chuyển..
Các thành phần hoặc hạn chế không cần thiết như vậy được gọi là dự phòng (ví dụ: bảng có bốn chân có chân dự phòng) và người ta nói rằng phương pháp lực là không xác định tĩnh.
Động lực học hoặc động học
Động lực học là một nhánh của khoa học vật lý và phân ngành cơ học chi phối nghiên cứu sự chuyển động của các vật thể liên quan đến các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến chúng: lực, khối lượng, động lượng, năng lượng.
Động học là một nhánh của cơ học cổ điển đề cập đến tác động của các lực và cặp đối với sự chuyển động của các cơ thể có khối lượng.
Các tác giả sử dụng thuật ngữ "động học" áp dụng động lực học vào cơ học cổ điển của các vật thể chuyển động. Điều này trái ngược với tĩnh, trong đó đề cập đến các cơ thể ở trạng thái nghỉ, trong điều kiện cân bằng.
Chúng bao gồm, trong động lực học hoặc động học, mô tả chuyển động về vị trí, tốc độ và gia tốc, ngoài ảnh hưởng của lực, cặp và khối lượng.
Các tác giả không sử dụng thuật ngữ động học chia cơ học cổ điển thành động học và động lực học, bao gồm cả thống kê như một trường hợp đặc biệt của động lực học trong đó việc cộng các lực và tổng của các cặp bằng 0.
Bạn có thể quan tâm đến 10 ví dụ về năng lượng động học trong cuộc sống hàng ngày.
Động học
Động học là một nhánh của vật lý và là một bộ phận của cơ học cổ điển liên quan đến chuyển động hình học của cơ thể hoặc hệ thống cơ thể mà không xem xét các lực liên quan, đó là nguyên nhân và tác động của các chuyển động.
Động học nhằm cung cấp một mô tả về vị trí không gian của các cơ thể hoặc hệ thống các hạt vật chất, tốc độ mà các hạt chuyển động (tốc độ) và tốc độ thay đổi vận tốc của chúng (gia tốc).
Khi các lực nhân quả không được tính đến, các mô tả về chuyển động chỉ có thể đối với các hạt bị hạn chế chuyển động, nghĩa là, di chuyển theo các quỹ đạo nhất định. Trong phong trào không bị hạn chế, hoặc tự do, các lực lượng xác định cách thức.
Đối với một hạt di chuyển trên một đường thẳng, một danh sách các vị trí và thời gian tương ứng sẽ tạo thành một sơ đồ thích hợp để mô tả sự chuyển động của hạt.
Một mô tả liên tục sẽ yêu cầu một công thức toán học thể hiện vị trí theo thời gian.
Khi một hạt di chuyển trên một đường cong, việc mô tả vị trí của nó trở nên phức tạp hơn và đòi hỏi hai hoặc ba chiều.
Trong những trường hợp như vậy, các mô tả liên tục dưới dạng một biểu đồ hoặc công thức toán học là không khả thi.
Ví dụ về động học
Chẳng hạn, vị trí của một hạt di chuyển trên một vòng tròn, có thể được mô tả bằng bán kính quay của vòng tròn, giống như tia của bánh xe với một đầu cố định ở giữa vòng tròn và đầu kia gắn vào hạt.
Bán kính quay được gọi là vectơ vị trí của hạt và, nếu góc giữa nó và bán kính cố định được gọi là hàm của thời gian, có thể tính độ lớn của vận tốc và gia tốc của hạt..
Tuy nhiên, tốc độ và gia tốc có hướng và độ lớn. Tốc độ luôn luôn tiếp tuyến với quỹ đạo, trong khi gia tốc có hai thành phần, một tiếp tuyến với quỹ đạo và phần còn lại vuông góc với tiếp tuyến.
Tài liệu tham khảo
- Bia, F.P. & Johnston Jr, E.R. (1992). Thống kê và cơ học của vật liệu. McGraw-Hill, Inc.
- Dugas, Rene. Một lịch sử của cơ học cổ điển. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, trang 19.
- David L. Goodstein. (2015). Cơ học Ngày 04 tháng 8 năm 2017, từ Encyclopædia Britannica, inc. Trang web: britannica.com.
- Các biên tập viên của Encyclopædia Britannica. (2013). Động học. Ngày 04 tháng 8 năm 2017, từ Encyclopædia Britannica, inc. Trang web: britannica.com.
- Các biên tập viên của Encyclopædia Britannica. (2016). Động học. Ngày 04 tháng 8 năm 2017, từ Encyclopædia Britannica, inc. Trang web: britannica.com.
- Các biên tập viên của Encyclopædia Britannica. (2014). Thống kê. Ngày 04 tháng 8 năm 2017, từ Encyclopædia Britannica, inc. Trang web: britannica.com.
- Rana, N.C. và Joag, P.S. Cơ học cổ điển Tây Petal Nagar, New Delhi. Tata McGraw-Hill, 1991, trang 6.