Dinamika - stadopedia
A mechanika szakasza, a törvények és okok feltérképezése, amelyek a testek mozgását okozzák, pl. tanulmányozza az anyagi testek mozgását a nekik alkalmazott erők hatására.
A klasszikus (newtoni) mechanika alapja a Newton 1687-ben megfogalmazott dinamikájának három törvénye.
A Newton törvényei (mint minden más fizikai törvények) nagyszámú kísérleti tények generalizálásából származtak. Korrektségüket (habár a nagyon széles, de még mindig korlátozott jelenségek körét) megerősítik az egyetértés az azokból eredő következmények tapasztalatával.
A newtoni mechanika két évszázadon át olyan hatalmas sikert ért el, mint a 19. század sok fizikusa. meg voltak róla győződve mindenható erejéről. Feltételezték, hogy bármely fizikai jelenség magyarázata azt jelenti, hogy egy mechanikus folyamathoz csökkentik, amely betartja Newton törvényeit. A tudomány fejlődésével azonban új tényeket fedeztek fel, amelyek nem illeszkedtek a klasszikus mechanika keretébe. Ezek a tények magyarázzák az új elméleteket - a speciális relativitáselméletet (STR) és a kvantummechanikát.
Az SRT-ben, amelyet Einstein hoz létre 1905-ben. A hely és idő Newton-fogalmát radikálisan felülvizsgálták. Ez a felülvizsgálat relativisztikus mechanika ("nagy sebességek mechanikája") létrehozásához vezetett. Az új mechanika azonban nem vezetett a régi Newton-mechanika teljes tagadásához. A határban, a fénysebességhez képest kis sebességnél a relativisztikus mechanika egyenletei a klasszikus mechanika egyenletévé válnak.
Így a klasszikus mechanika a relativisztikus mechanikának nevezte a sajátos esetet, és megőrizte annak korábbi jelentőségét a mozgások leírásához, amelyek a fénysebességnél sokkal kisebb sebességgel (v< Hasonló a helyzet a klasszikus és a kvantummechanika között, amely az 1920-as években jelent meg. az atomfizika fejlődésének eredményeként. A kvantummechanika egyenletei a klasszikus mechanika egyenleteit is (a tömegeknél sokkal nagyobbak, mint az atomok tömegei) adják. Következésképpen a klasszikus mechanika korlátozná a kvantummechanikát. Így a tudomány fejlődése nem tagadta a klasszikus mechanikát, csak korlátozott alkalmazhatóságát mutatta. A Newton törvényei alapján a klasszikus mechanika a nagy sebességű (a fénysebességhez képest) nagy tömegű testek (az atomok tömegéhez képest) mechanikája. 3.1. Én Newton törvénye (a tehetetlenség törvénye). FOGALOMMEGHATÁROZÁS: Minden test pihentető állapotban vagy egyenletes és egyenes vonalú mozgásban van, amíg a többi testtől való expozíció miatt ez az állapot nem változik. A testek tulajdonsága, hogy fenntartsák a nyugalmi állapotot vagy az egyenletes egyenes vonalú mozgást, a tehetetlenségnek nevezzük. A tapasztalat azt mutatja, hogy ugyanaz a hatás, a különböző testületek eltérő módon változtatják a sebességüket. Más szavakkal, ugyanazok a hatások különböző felgyorsulást okoznak a különböző testekben. Következésképpen a test által megszerzett gyorsulás nagysága nemcsak a hatás nagyságától függ, hanem a test belső tulajdonságaitól is. A test ezen tulajdonságát fizikai mennyiség jellemzi. MEGHATÁROZÁS: A testtömeg egy fizikai mennyiség, amely a test tehetetlenségi értékét jellemzi. A test tömege mindenekelőtt olyan tulajdonsággal bír, hogy bizonyos befolyással (erővel) bizonyos fokú gyorsulással reagál. Megjegyzés. A fogalmak (kifejezések) különbsége: "tehetetlenség" és "tehetetlenség". Mindkét kifejezés olyan testek tulajdonságait jelenti, amelyek az inerciális referenciakeretekben szerepelnek. De ... 1. A "tehetetlenség" tulajdonsága, hogy a testek, külső hatások hiányában, változatlanul tartják a mozgás sebességét (beleértve az esetet = 0). Bármely testnek tehetetlensége van, de mennyiségi intézkedést nem vezet be. A tehetetlenség mérhetetlen tulajdon. 2. A "tehetetlenség" tulajdonsága pontosan a testek sebességének változása (a gyorsulás megjelenésekor) a külső erők hatása alatt áll. A különböző testek eltérő sebességet változtatnak ugyanazon erő hatása alatt, azaz a tehetetlenség tulajdonsága nem azonos a számukra. Az inertség mérhető tulajdonság. Tömeg, és ez egy intézkedés, mennyiségi jellemzője ennek a tulajdonságnak. A Newton első törvénye nem felel meg semmiféle referenciakeretnek. Mint ismeretes, a mozgás jellege függ a referenciakeret megválasztásától. Tekintsünk két referenciakeretet, amelyek egymáshoz képest gyorsabban mozognak. Ha a test nyugalmi állapotban van az egyikhez képest, akkor a másikhoz képest nyilvánvalóan gyorsulni fog. Következésképpen a Newton törvényét nem lehet egyszerre teljesíteni mindkét rendszerben. FOGALOMMEGHATÁROZÁS: Az a hivatkozási keret, amelyben Newton törvényét teljesítik, inerciális törvénynek nevezzük. A törvényt néha a tehetetlenség törvényének nevezik. Az a hivatkozási keret, amelyben Newton törvényét nem teljesítem, nem inerciális referenciakeretnek nevezik. Inerciális referenciakeretekben van egy végtelen készlet. Bármely referenciakeret, amely egy bizonyos inerciális referenciasor vonatkozásában mozog, egyenesen és egyenletesen (= const) is inerciális. Kísérletileg megállapítást nyert, hogy a heliocentrikus referenciakeret (vagyis a referenciakép, amelynek középpontja a Naphoz igazodik, és amelynek tengelyei a kiválasztott csillagokra irányulnak) inerciális. Szigorúan a Földhöz kapcsolódó referenciakeret nem inerciális, mert a heliocentrikus rendszerrel való gyorsulással mozog (a Föld görbületi pályán halad és a tengelye körül forog). Az ilyen rendszer gyorsítása azonban olyan kicsi, hogy a legtöbb esetben szinte inerciálisnak tekinthető. Egy példa. 1. a Föld felszínének ekvatoriális régióinak napi forgásának centripetális gyorsulása körülbelül 0,03 m / s2. 2. A Nap körüli éves forgásának centripetális gyorsulása nem haladja meg a 0,001 m / s 2 értéket. A noninertial mozgások elemzése azt a következtetést vonja le, hogy az inerciális referenciakép nem inerciális mozgásának külső oka mindig más objektumokra gyakorolt hatása. E hatás jellemzésére bevezetik az erő fogalmát. MEGHATÁROZÁS: Az erő olyan fizikai mennyiség, amely jellemzi a test által a testeken gyakorolt hatást, amelynek eredményeképpen a szervezet gyorsulást szerez, és mennyiségi mérése ennek a hatásnak. Az erő egy vektor-mennyiség, és ugyanúgy irányul, mint az erő által okozott gyorsulás vektora.Kapcsolódó cikkek