— это отрасль физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; в этом случае движение в механике описывается как временное изменение взаимного положения тел или их частей в пространстве.
Тематическая механика и ее разделы
Что касается предмета механики, то уместно сослаться на слова авторитетного ученого-механика Х.М. Тарга во введении к 4-му изданию его широко известного учебника теоретической механики: «Наука, посвященная решению любой проблемы, связанной с изучением движения или равновесия того или иного материального тела, а значит, и взаимодействий между телами, называется механикой в широком смысле этого слова. Теоретическая механика сама по себе является частью механики, в которой изучаются общие законы движения и взаимодействия материальных тел, т.е. те законы, которые применимы, например, как к движению Земли вокруг Солнца, так и к полету ракеты или артиллерийского снаряда и т.д. Другая часть механики состоит из различных общих и специальных технических дисциплин, посвященных проектированию и расчету всех видов конкретных конструкций, двигателей, механизмов и машин или их частей (частей).
Приведенное выше утверждение упускает из виду тот факт, что изучение общих законов движения и взаимодействия материальных тел также касается механики твердых сред (или механики твердых сред) — большая часть механики посвящена движению газообразных, жидких и твердых деформированных тел. В этом контексте академик Л.И. Седов отметил: «В теоретической механике изучаются движения материальной точки, дискретные системы материальных точек и абсолютно твердых тел. В механике твердой среды учитываются движения таких материальных тел, которые непрерывно и прочно заполняют пространство и расстояния между точками меняются во время движения».
Таким образом, предметная механика делится на:
- теоретическая механика;
- механика твёрдых сред;
Специальные механические дисциплины: теория механизмов и машин, сопротивление материалов, гидравлика, механика грунтов и др.
Простейшие движения абсолютно твердых тел (поступательное, вращательное, ...
... сгорания. 2. Вращательное движение Другим простейшим видом механического движения является вращательное движение абсолютно твердого тела. При таком движении его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. ... радиуса вектора r, соединяющего тело или материальную точку с осью вращения. Угловое перемещение измеряется в радианах. Угловая скорость - векторная физическая ...
Теоретическая механика (в употреблении — теорема) — наука об общих законах механического движения и взаимодействия материальных тел.
Механика твёрдых сред — раздел механики, физики твёрдых сред и физики конденсированного состояния, посвящённый движению газообразных, жидких и деформирующихся твёрдых тел и силовым взаимодействиям в таких телах.
Другая важная особенность, используемая при разделении механики на отдельные секции, основана на тех представлениях о свойствах пространства, времени и материи, которые лежат в основе той или иной конкретной механической теории.
Данному атрибуту в границах механики присваиваются такие участки:
- классическая механика;
- релятивистская механика;
- Квантовая механика.
Классическая механика, Релятивистская механика, Квантовая механика
Механическая система
Механика занимается исследованием так называемых механических систем.
У механической системы есть определенное число k! Его состояние описывается с помощью обобщенных координат q_1,\points q_k,! и соответствующих обобщенных импульсов p_1,\points p_k,! Задача механики — исследовать свойства механических систем и особенно узнать их временную эволюцию.
Как один из классов физических систем, механические системы делятся на изолированные (замкнутые), замкнутые и открытые по способу взаимодействия с окружающей средой и по принципу изменения свойств с течением времени — на статические и динамические.
Основные механические системы:
- точка массы
- негосударственная система
- гармонический генератор
- Маятник математики
- физический маятник
- Крутильный маятник
- Твердое государство
- деформируемое тело
- полностью эластичное тело
- твёрдой окружающей среды.
Нетехническая система, Гармонический осциллятор (в классической механике), Твердая среда
Критические механические дисциплины
Кинематика (по-гречески: κινειν — двигаться) в физике
Статика (от греч.: στατός, «неподвижная») — это отрасль механики, в которой равновесные условия механических систем исследуются под воздействием приложенных сил и моментов.
Dynamics (Greek δύναμις — force) — раздел механики, исследующий причины механических движений. Динамика работает с такими терминами, как масса, сила, импульс, импульс- момент, энергия.
Стандартные факультеты («школа») механики: кинематика, статистика, динамика, законы сохранения.
Кроме того, механика включает в себя следующие механические дисциплины (содержание которых в значительной степени пересекается):
- Теоретическая механика
- Небесная механика
- Нелинейная динамика
- Механика без углекислого газа
- теория гироскопов
- Теория вибраций
- Теория устойчивости и катастрофы
- Механика твердого тела
- Гидростатика
- Гидродинамика
- Аэромеханика
- Газовая динамика
- Теория упругости
- теория пластичности
- Генетическая механика
- Механика разрушения
- Механика композитных материалов
- Реология
- статистическая механика
- Механика расчёта
- Специальные механические дисциплины
- теория механизмов и машин
- Предел прочности материалов
- Структурная механика
- Гидравлика
- Механика грунта.
Некоторые курсы механики ограничиваются только твердыми телами. Изучение деформируемых тел основано на теории упругости (сопротивление материала — его первое приближение) и теории пластичности. В случае жидкостей и газов, а не жестких тел, необходимо прибегнуть к механике жидкостей и газов, основными участками которой являются гидростатика и гидрогазодинамика. Общей теорией, изучающей движение и равновесие жидкостей, газов и деформированных тел, является механика твердых сред.
Предмет механики и её разделы
... уравнения Гамильтона -- Якоби. Следует отметить, что все формулировки классической механики, основанные на голономных вариационных принципах, являются менее общими, чем формулировка механики, основанная на уравнениях движения. Не все механические системы ...
Основной математический аппарат классической механики: Дифференциальное и интегральное исчисление, специально разработанное для этой цели Ньютоном и Лейбницом. Современный математический аппарат классической механики включает в себя, главным образом, теорию дифференциальных уравнений, дифференциальную геометрию (симплектическую геометрию, контактную геометрию, тензорный анализ, векторное расслоение, теорию дифференциальных форм), функциональный анализ и теорию операционной алгебры, теорию катастроф и бифуркаций. Другие разделы математики также используются в современной классической механике. В классической формулировке механика основывается на трех ньютоновских законах. Решение многих задач механики упрощается, если уравнение движения позволяет сформулировать законы сохранения (импульс, энергия, импульс и другие динамические переменные).
Различные формулировки механики
Все три ньютоновских закона для широкого спектра механических систем (консервативные системы, лагранжевые системы, гамильтонские системы) связаны с различными принципами вариации. В этой формулировке классическая механика таких систем основана на принципе стационарности действия: системы движутся таким образом, что гарантируется стационарность функции действия. Эта формулировка используется, например, в механике Лагранжа и Гамильтона. Уравнения движения в лагранжевой механике являются уравнениями Эйлера-Лагранжа, а в гамильтонской механике — гамильтонскими уравнениями.
Независимыми переменными, которые описывают состояние системы, являются, в гамильтоновской механике — обобщенные координаты и импульс, а в лагранжевой механике — обобщенные координаты и их временные производные.
Гамильтоновская механика — одна из формулировок классической механики.
Биофиз.РЕМИЗОВ. Механика. Акустика глава 4 Некоторые вопросы биомеханики
... ных точек x v у 1 и х 2 , у 2 . Затем составляют систему двух уравнений: b: b = ... рессии). Коэффициент корреляции определяет не только степень, но и направление взаимосвязи между величинами. Если отсутствие функциональной зависимости ... положительном коэффициенте корреляции с увеличением одного значения увеличивается и другое. Если коэффициент корреляции отрицательный, увеличение одного параметра ...
Если использовать функциональность действия, определенную на реальной траектории системы, связывающей определенную начальную точку с произвольной конечной точкой, то аналогом уравнений движения являются уравнения Гамильтона-Якоби.
Следует отметить, что все формулировки классической механики, основанные на голотехнических принципах, являются менее общими, чем формулировки, основанные на уравнениях движения. Не все механические системы имеют уравнения движения, представленные уравнением Эйлера-Лагранжа, уравнением Гамильтона или уравнением Гамильтона-Якоби. Однако все формулировки полезны как с практической точки зрения, так и плодотворны с теоретической. Лагранжевая формулировка оказалась особенно полезной в теории поля и релятивистской физике, в то время как уравнения Гамильтона и Гамильтона-Якоби полезны в квантовой механике.
Заключение
Сегодня существует три типа ситуаций, в которых классическая механика больше не отражает реальность.
Свойства микромира невозможно понять в рамках классической механики. Особенно в сочетании с термодинамикой это создает ряд противоречий (см. классическую механику).
Адекватным языком для описания свойств атомов и субатомных частиц является квантовая механика. Подчеркивается, что переход от классической к квантовой механике — это не простая замена уравнений движения, а полная реконструкция всего набора понятий (что такое наблюдаемая физическая величина, процесс измерения и т.д.).
На скоростях, близких к скорости света, даже классическая механика перестает функционировать, и необходимо перейти к специальной теории относительности. Этот переход также предполагает полный пересмотр парадигмы, а не простую модификацию уравнений движения. Однако, если пренебречь новым взглядом на реальность, чтобы попытаться вывести уравнение движения на путь F = ma, то мы должны ввести датчик массы, компоненты которого растут со скоростью. Эта конструкция уже давно стала источником многих недоразумений, поэтому ее не рекомендуется использовать.
Классическая механика становится неэффективной, если учитывать системы с очень большим количеством частиц (или большим количеством степеней свободы).
В этом случае практический переход на статистическую физику.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/yi-po-tehnicheskoy-mehanike-skachat-besplatno/
- Голубев Ю. F. Основы теоретической механики. 2-е издание — Издательский дом МГУ, 2003 г. — 720 с. — 5-211-04244-1.
- Киттель К., Рыцарь В., Рудерман М. Механик. Берклиевский урок физики. — Лан, 2003 г. — 480 с. — 5-8114-0644-4.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 1-я механика. 5-е издание — М.: Физматлит, 2003. — 224 с. — 5-9221-0055-6.
- Маркеев А.П. Теоретическая механика: Учебник для университетов. 3-е изд. — М.; Ижевск: УЗИ, 2005 г. — — 592 с. — 978-5-93972-604-7.
- Матвеев А. N. Механика и теория относительности. 3-е изд. — М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2004. — 432 с. — 5-329-00742-9.
- Седов Л.И. Механика непрерывной среды. Том 1… — М.: Наука, 1971г. — 492 с.
- Седов Л.И. Механика непрерывной среды. Том 2… — М.: Наука, 1971г. — 568 с.
- Сивухин Д. B. Курс общей физики. Т. 1-я механика. 5-е издание — М.: Физматлит, 2006. — — 560 с. — 5-9221-0715-1.
