기술 모피 공식. 정역학은 이론역학의 한 분야입니다. 가능한 움직임의 원리

정역학에서 평형 상태는 기계 시스템의 모든 부분이 일부 관성 좌표계를 기준으로 정지해 있는 상태로 이해됩니다. 정역학의 기본 목적 중 하나는 힘과 그 적용 지점입니다.

다른 지점의 반경 벡터를 사용하여 재료 지점에 작용하는 힘은 고려 중인 지점에 대한 다른 지점의 영향을 측정한 것이며, 그 결과 관성 기준 시스템에 대한 가속도를 받습니다. 크기 힘다음 공식에 의해 결정됩니다.
,
여기서 m은 점의 질량, 즉 점 자체의 속성에 따라 달라지는 양입니다. 이 공식을 뉴턴의 제2법칙이라고 합니다.

역학에 정역학을 적용

절대 강체의 운동 방정식의 중요한 특징은 힘이 등가 시스템으로 변환될 수 있다는 것입니다. 이러한 변환을 통해 운동 방정식은 형태를 유지하지만 신체에 작용하는 힘 시스템은 더 간단한 시스템으로 변환될 수 있습니다. 따라서 힘의 적용 지점은 작용 선을 따라 이동할 수 있습니다. 힘은 평행사변형 법칙에 따라 확장될 수 있습니다. 한 지점에 가해지는 힘은 기하학적 합으로 대체될 수 있습니다.

그러한 변형의 예로는 중력이 있습니다. 이는 솔리드 바디의 모든 지점에 작용합니다. 그러나 모든 점에 분산된 중력이 몸의 질량 중심에 적용된 하나의 벡터로 대체되면 몸 운동의 법칙은 변하지 않습니다.

힘의 방향이 반대 방향으로 변경되는 신체에 작용하는 힘의 주요 시스템에 등가 시스템을 추가하면 이러한 시스템의 영향을 받아 신체가 평형을 이루는 것으로 나타났습니다. 따라서 등가 힘 시스템을 결정하는 작업은 평형 문제, 즉 정역학 문제로 축소됩니다.

통계학의 주요 임무힘의 체계를 동등한 체계로 전환하기 위한 법칙을 확립하는 것입니다. 따라서 정역학 방법은 평형 상태의 물체 연구뿐만 아니라 힘을 더 단순한 등가 시스템으로 변환할 때 강체의 동역학에도 사용됩니다.

재료점의 정적

평형 상태에 있는 중요한 점을 고려해 보겠습니다. 그리고 n개의 힘이 작용한다고 가정하면, k = 1, 2, ..., 엔.

재료 점이 평형 상태에 있으면 여기에 작용하는 힘의 벡터 합은 0과 같습니다.
(1) .

평형 상태에서 한 점에 작용하는 힘의 기하학적 합은 0입니다.

기하학적 해석. 두 번째 벡터의 시작 부분을 첫 번째 벡터의 끝 부분에 배치하고, 세 번째 벡터의 시작 부분을 두 번째 벡터의 끝 부분에 배치한 후 이 과정을 계속하면 마지막 n번째 벡터의 끝 부분이 정렬됩니다. 첫 번째 벡터의 시작과 함께. 즉, 닫힌 기하학적 도형을 얻고 변의 길이는 벡터의 모듈과 같습니다.

모든 벡터가 동일한 평면에 있으면 닫힌 다각형을 얻습니다. 선택하는 것이 편리한 경우가 많습니다.직사각형 좌표계

옥시즈.
.
그런 다음 좌표축의 모든 힘 벡터 투영의 합은 0과 같습니다.
.
일부 벡터로 지정된 방향을 선택하면 이 방향에 대한 힘 벡터의 투영 합계는 0과 같습니다.
방정식 (1)에 벡터를 스칼라로 곱해 보겠습니다.
.

다음은 벡터와 의 스칼라 곱입니다.

벡터 방향에 대한 벡터의 투영은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

강체 정적

힘의 순간

, 고정 중심 O를 기준으로 점 A에서 몸체에 적용되는 벡터를 벡터의 벡터 곱과 동일한 벡터라고 하며 다음과 같습니다.

기하학적 해석
.
힘의 순간은 힘 F와 팔 OH의 곱과 같습니다.
(3) .

벡터와 를 도면 평면에 배치합니다. 벡터 곱의 특성에 따라 벡터는 벡터에 수직, 즉 도면 평면에 수직입니다. 방향은 오른쪽 나사 규칙에 따라 결정됩니다. 그림에서 토크 벡터는 우리를 향하고 있습니다. 절대 토크 값: 그 이후로기하학을 사용하면 힘의 순간을 다르게 해석할 수 있습니다. 이렇게 하려면 힘 벡터를 통해 직선 AH를 그립니다.
(4) .
중심 O에서 수직 OH를 이 직선으로 내립니다. 이 수직선의 길이를 이라고 합니다.

힘의 어깨 . 그 다음에이므로 식 (3)과 (4)는 동일합니다. 따라서,힘이 가해지는 순간의 절대값

중심 O를 기준으로 는 다음과 같습니다.
,
어깨당 힘의 곱
.
이 힘은 선택된 중심 O에 상대적입니다.
.

토크를 계산할 때 힘을 두 가지 구성 요소로 분해하는 것이 편리한 경우가 많습니다.

O점을 중심으로 하는 직교 좌표계 Oxyz를 선택하면 힘의 순간은 다음 구성 요소를 갖습니다.
(5.1) ;
(5.2) ;
(5.3) .
선택한 좌표계에서 점 A의 좌표는 다음과 같습니다.
.
구성요소는 각각 축에 대한 힘의 모멘트 값을 나타냅니다.

중심에 대한 힘의 순간의 특성

이 중심을 통과하는 힘으로 인해 중심 O에 대한 모멘트는 0과 같습니다.

힘의 적용 지점이 힘 벡터를 통과하는 선을 따라 이동하면 그러한 이동으로 인한 순간은 변하지 않습니다.

몸체의 한 지점에 적용된 힘의 벡터 합으로 인한 모멘트는 동일한 지점에 적용된 각 힘의 모멘트의 벡터 합과 같습니다.
.

연속선이 한 지점에서 교차하는 힘에도 동일하게 적용됩니다.

힘의 벡터 합이 0인 경우:
,
그러면 이러한 힘으로 인한 모멘트의 합은 모멘트가 계산되는 중심의 위치에 의존하지 않습니다.
.

몇 가지 힘

몇 가지 힘- 절대 크기가 같고 방향이 반대인 두 가지 힘이 신체의 서로 다른 지점에 적용됩니다.

한 쌍의 힘은 그들이 생성되는 순간을 특징으로 합니다. 쌍에 들어가는 힘의 벡터 합은 0이므로 쌍에 의해 생성된 모멘트는 모멘트가 계산되는 기준점에 의존하지 않습니다. 정적 평형의 관점에서 보면 쌍에 관련된 힘의 성격은 중요하지 않습니다. 몇 가지 힘은 특정 값의 힘의 순간이 신체에 작용함을 나타내는 데 사용됩니다.

주어진 축에 대한 힘의 순간

선택한 점에 대한 힘 모멘트의 모든 구성 요소를 알 필요는 없지만 선택한 축에 대한 힘 모멘트만 알면 되는 경우가 종종 있습니다.

점 O를 통과하는 축에 대한 힘의 모멘트는 점 O에 대한 힘의 모멘트 벡터를 축 방향으로 투영한 것입니다.

축에 대한 힘의 모멘트 속성

이 축을 통과하는 힘으로 인한 축 주위의 모멘트는 0과 같습니다.

이 축에 평행한 힘으로 인한 축 주위의 모멘트는 0과 같습니다.

축에 대한 힘의 모멘트 계산

A 지점에서 물체에 힘이 작용한다고 가정합니다.

O'O'' 축에 대한 이 힘의 순간을 찾아봅시다.
.
힘은 O'O'' 축과 교차합니다.
.

그러므로 그 순간은 0입니다. 힘은 O'O'' 축과 평행합니다.

따라서 그 순간도 0입니다. 공식 (5.3)을 사용하여 다음을 찾습니다.

구성 요소는 중심이 점 O인 원에 접선 방향으로 향합니다.
(6.1) ;
(6.2) .

벡터의 방향은 오른쪽 나사 법칙에 의해 결정됩니다.

강체의 평형 조건

평형 상태에서 몸체에 작용하는 모든 힘의 벡터 합은 0과 같고 임의의 고정 중심에 대한 이러한 힘의 모멘트의 벡터 합은 0과 같습니다.
.
힘의 모멘트가 계산되는 기준이 되는 중심 O는 임의로 선택할 수 있음을 강조합니다. 점 O는 몸체에 속할 수도 있고 몸체 외부에 위치할 수도 있습니다. 일반적으로 계산을 더 쉽게 하기 위해 중심 O를 선택합니다.
.

평형 조건은 다른 방식으로 공식화될 수 있습니다.

평형 상태에서 임의의 벡터로 지정된 모든 방향의 힘 투영의 합은 0과 같습니다.

임의의 축 O'O''에 대한 힘의 모멘트의 합도 0과 같습니다. 때로는 그러한 조건이 더 편리한 경우도 있습니다. 축을 선택하면 계산이 더 간단해지는 경우가 있습니다.본체 무게중심

가장 중요한 힘 중 하나인 중력을 고려해 봅시다. 여기서 힘은 몸체의 특정 지점에 가해지지 않고 몸체 전체에 지속적으로 분산됩니다. 극소의 볼륨으로 신체의 모든 부위에

ΔV
,
, 중력이 작용합니다.
.

여기서 ρ는 신체 물질의 밀도이며 중력 가속도입니다.

.
신체의 무한히 작은 부분의 질량을 가정해 보겠습니다. 그리고 점 A k가 이 단면의 위치를 ​​결정하도록 하세요. 평형 방정식 (6)에 포함된 중력과 관련된 양을 찾아보겠습니다. 신체의 모든 부분에 의해 형성되는 중력의 합을 구해 보겠습니다.체질량은 어디에 있습니까? 따라서 신체의 개별 극소 부분의 중력의 합은 전체 신체의 중력의 하나의 벡터로 대체될 수 있습니다.
(7) .

선택한 중심 O에 대해 상대적으로 임의적인 방식으로 중력 모멘트의 합을 구해 보겠습니다.
,
여기서 우리는 C라는 점을 도입했습니다.

다양한 기하학적 도형의 무게 중심 위치는 해당 참고서에서 찾을 수 있습니다. 몸체에 대칭 축이나 평면이 있으면 무게 중심은 이 축이나 평면에 위치합니다. 따라서 구, 원 또는 원의 무게 중심은 이러한 그림의 원 중심에 위치합니다. 직육면체, 직사각형 또는 정사각형의 무게 중심은 대각선 교차점의 중심에도 위치합니다.

균일(A) 및 선형(B) 분포 하중.

힘이 신체의 특정 지점에 가해지지 않고 표면이나 부피에 지속적으로 분산되는 중력과 유사한 경우도 있습니다. 그러한 힘을 소위 분산된 힘또는 .

마찰력

슬라이딩 마찰. 몸을 평평한 표면에 놓으십시오. 그리고 표면이 물체에 작용하는 표면에 수직인 힘(압력)을 라 하겠습니다. 그러면 미끄러지는 마찰력이 표면과 평행하고 측면으로 향하게 되어 몸체의 움직임을 방지합니다. 가장 큰 가치는 다음과 같습니다.
,
여기서 f는 마찰 계수입니다. 마찰계수는 무차원량입니다.

롤링마찰. 둥근 모양의 몸체를 굴리거나 표면에서 구를 수 있습니다. 그리고 표면이 몸체에 작용하는 표면에 수직인 압력을 가해 보겠습니다. 그런 다음 표면과 접촉하는 지점에서 마찰력의 순간이 신체에 작용하여 신체의 움직임을 방지합니다. 마찰 모멘트의 가장 큰 값은 다음과 같습니다.
,
여기서 δ는 구름 마찰 계수입니다. 길이의 차원을 가지고 있습니다.

사용된 문헌:
S. M. Targ, 이론 역학 단기 과정, "고등 학교", 2010.

20판 -M .: 2010.- 416p.

이 책은 기술 대학의 프로그램에 해당하는 양의 재료 점, 재료 점 시스템 및 강체의 역학에 대한 기본 사항을 설명합니다. 많은 예와 문제가 제시되어 있으며 그에 대한 해결책은 적절한 방법론적 지침과 함께 제공됩니다. 기술 대학의 풀타임 및 파트타임 학생을 대상으로 합니다.

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목차
제13판 3의 서문
소개 5
1부 고체의 정역학
제1장. 제9조의 기본 개념과 최초 조항
41. 절대적으로 견고한 몸체; 힘. 정적 문제 9
12. 정역학의 초기 조항 » 11
$ 3. 연결 및 반응 15
제2장. 힘의 추가. 수렴력 시스템 18
§4. 기하학적으로! 힘을 결합하는 방법. 힘이 모이는 결과, 힘의 확장 18
f 5. 축과 평면에 대한 힘의 투영, 힘을 지정하고 추가하는 분석 방법 20
16. 수렴력 시스템의 평형 _. . . 23
17. 정적 문제 해결. 25
제3장. 중심에 대한 힘의 순간. 전원 쌍 31
i 8. 중심(또는 점)에 대한 힘의 모멘트 31
| 9. 몇 가지 힘. 커플의 순간 33
f 10*. 등가와 쌍의 덧셈에 관한 정리 35
제4장. 힘의 시스템을 중앙으로 가져옵니다. 평형 조건... 37
f 11. 힘의 병렬 전달에 관한 정리 37
112. 주어진 센터에 힘의 체계를 가져오는 것 - . , 38
§ 13. 힘 체계의 평형 조건. 결과 40의 순간에 대한 정리
제5장. 힘의 평면적 체계 41
§ 14. 힘의 대수적 순간과 쌍 41
115. 힘의 평면 시스템을 가장 단순한 형태로 축소.... 44
§ 16. 평면 힘 시스템의 평형. 평행력의 경우. 46
§ 17. 문제 해결 48
118. 신체 시스템의 평형 63
§ 19*. 정정정정 및 정정정정이 아닌 신체 시스템(구조) 56"
f 20*. 내부 노력의 정의. 57
§ 21*. 분산된 힘 58
E22*. 플랫 트러스 계산 61
6장. 마찰 64
! 23. 미끄럼 마찰의 법칙 64
: 24. 거친 결합의 반응. 마찰각 66
: 25. 마찰이 있을 때의 평형 66
(26*. 원통형 표면의 나사산 마찰 69
1 27*. 구름마찰 71
7장. 공간력 시스템 72
제28조. 축에 대한 힘의 모멘트. 주 벡터 계산
힘 시스템의 주요 모멘트(72)
§ 29*. 공간적 힘 체계를 가장 단순한 형태로 가져오기 77
제30조. 임의의 공간적 힘 시스템의 평형. 평행력의 경우
제8장. 무게중심 86
제31조. 평행력 중심 86
§ 32. 역장. 강체의 무게중심 88
§ 33. 균질체의 무게 중심 좌표 89
§ 34. 신체의 무게 중심 좌표를 결정하는 방법. 90
§ 35. 일부 균질체의 무게 중심 93
섹션 2 점과 강체의 운동학
제9장. 지점 95의 운동학
§ 36. 운동학 소개 95
§ 37. 점의 이동을 지정하는 방법. . 96
제38조. 포인트 속도 벡터. 99
§ 39. "점 100의 토크" 벡터
§40. 움직임을 지정하는 좌표법을 이용하여 점의 속도와 가속도를 구하는 방법 102
제41조. 점 운동학 문제 해결 103
§ 42. 자연 삼면체의 축. 속도 수치 107
§ 43. 점 108의 접선 및 수직 가속도
제44조. PO의 움직임에 대한 특별한 경우
제45조. 점의 운동, 속도 및 가속도 그래프 112
§ 46. 문제 해결< 114
§47*. 극좌표에서 한 점의 속도와 가속도 116
제10장. 강체의 병진 운동과 회전 운동. . 117
제48조. 전진운동 117
§ 49. 축을 중심으로 한 강체의 회전 운동. 각속도와 각가속도 119
§50. 균일하고 균일한 회전 121
제51조. 회전체 점의 속도와 가속도 122
11장. 강체의 평면 평행 운동 127
제52조. 평면 평행 운동 방정식(평면 도형의 움직임) 운동을 병진운동과 회전운동으로 분해 127
§53*. 평면 그림 129의 점의 궤적 결정
제54조. 평면 위의 점의 속도 결정 그림 130
§ 55. 몸체의 두 지점 속도 투영에 관한 정리 131
§ 56. 순간 속도 중심을 사용하여 평면 도형의 점 속도 결정. 중심의 개념 132
제57조. 문제 해결 136
§58*. 평면 그림 140의 점 가속도 결정
§59*. 순간 가속 센터 "*"*
제12장*. 고정점 주위의 강체의 운동과 자유강체의 운동 147
§ 60. 하나의 고정점을 갖는 강체의 운동. 147
§61. 오일러의 운동 방정식 149
제62조. 신체 포인트의 속도와 가속도 150
§ 63. 자유 강체의 일반적인 운동 사례 153
제13장. 복합점 이동 155
§ 64. 상대 이동, 이동 가능 및 절대 이동 155
§ 65, 속도 추가에 관한 정리 » 156
제66조. 가속도 추가에 관한 정리(코리올른 정리) 160
§67. 문제 해결 16*
제14장*. 강체의 복잡한 운동 169
제68조. 병진 운동의 추가 169
제69조. 두 개의 평행 축을 중심으로 회전 추가 169
§70. 평기어 172
§ 71. 교차축 주위의 회전 추가 174
§72. 병진 및 회전 운동 추가. 나사의 움직임 176
섹션 3 포인트의 역학
15장: 역학 소개. 역학의 법칙 180
§ 73. 기본 개념 및 정의 180
§ 74. 역학 법칙. 물질점의 역학 문제 181
§ 75. 단위 시스템 183
§76. 힘의 주요 유형 184
제16장 점의 운동에 대한 미분 방정식. 점 동역학 문제 해결 186
§ 77. 미분 방정식, 재료 점 6번의 운동
§ 78. 역학의 첫 번째 문제 해결(주어진 움직임에서 힘 결정) 187
§ 79. 점의 직선 운동에 대한 동역학의 주요 문제 해결 189
§ 80. 문제 해결의 예 191
§81*. 저항하는 매질(공중)에서의 신체 낙하 196
제82조. 점의 곡선 이동을 통한 역학의 주요 문제 해결 197
제17장. 점 동역학의 일반 정리 201
제83조. 포인트의 이동량. 힘 충격 201
§ S4. 점의 운동량 변화에 관한 정리 202
§ 85. 점의 각운동량 변화에 관한 정리 (모멘트 정리) " 204
§86*. 중앙 힘의 영향을 받는 움직임. 면적의 법칙... 266
§ 8-7. 힘의 일. 힘 208
§88. 일 계산의 예 210
§89. 점의 운동에너지 변화에 관한 정리. "...213J
제18장. 자유롭지 않으며 지점 219의 움직임에 상대적입니다.
§90. 포인트의 자유롭지 않은 움직임. 219
§91. 점의 상대운동 223
§ 92. 지구 자전이 신체의 균형과 움직임에 미치는 영향... 227
§ 93*. 지구의 자전으로 인한 수직 낙하점의 편차 "230
제19장. 점의 직선 진동. . . 232
§ 94. 저항력을 고려하지 않은 자유 진동 232
§ 95. 점성 저항이 있는 자유 진동(감쇠 진동) 238
§96. 강제 진동. 레조나야스 241
제20장*. 중력장에서의 신체 움직임 250
§ 97. 지구의 중력장에서 던져진 물체의 움직임 "250
§98. 인공 지구 위성. 타원형 궤적. 254
§ 99. 무중력의 개념. "로컬 참조 프레임 257
섹션 4 시스템과 고체의 역학
G i a v a XXI. 시스템 역학 소개. 관성 모멘트. 263
§ 100. 기계 시스템. 외부 및 내부 힘 263
§ 101. 시스템의 질량. 질량중심 264
§ 102. 축에 대한 몸체의 관성 모멘트. 관성 반경. . 265
$ 103. 평행축에 대한 몸체의 관성 모멘트. 호이겐스의 정리 268
§ 104*. 원심 관성 모멘트. 몸체의 주요 관성축에 대한 개념 269
$105*. 임의의 축에 대한 몸체의 관성 모멘트입니다. 271
제22장. 시스템의 질량 중심 운동에 관한 정리 273
$ 106. 시스템의 운동 미분 방정식 273
§ 107. 질량 중심의 운동에 관한 정리 274
$ 108. 질량 중심의 운동 보존 법칙 276
§ 109. 문제 해결 277
제23장. 이동식 시스템의 수량 변화에 관한 정리. . 280
$하지만. 시스템 이동량 280
제111조. 운동량 변화에 관한 정리 281
§ 112. 운동량 보존 법칙 282
$113*. 액체(기체)의 운동에 대한 정리의 적용 284
§ 114*. 가변 질량의 몸체. 로켓 운동 287
그다바 XXIV. 시스템의 각운동량 변화에 관한 정리 290
§ 115. 시스템 290의 주요 운동량 순간
$ 116. 시스템 운동량의 주요 모멘트 변화에 관한 정리 (모멘트 정리) 292
$117. 주각운동량 보존 법칙. . 294
$118 문제 해결 295
$119*. 액체(기체)의 운동에 모멘트 정리의 적용 298
§ 120. 기계 시스템의 평형 조건 300
제25장. 시스템의 운동에너지 변화에 관한 정리. . 301.
§ 121. 시스템의 운동 에너지 301
$122. 일 계산의 일부 사례 305
$ 123. 시스템의 운동 에너지 변화에 관한 정리 307
$124. 문제 해결 310.
$125*. 혼합 문제 "314
$126. 잠재적 역장과 힘 함수 317.
$127, 잠재적 에너지. 역학적 에너지 보존의 법칙 320
제26장. "강체 역학에 일반 정리 적용 323
$12&. 고정 축 ".323"을 중심으로 한 강체의 회전 운동
$129. 물리적 진자. 관성 모멘트의 실험적 결정. 326
$130. 강체의 평면 평행 운동 328
$131*. 자이로스코프의 기본이론 334
$132*. 고정점 주위의 강체의 운동과 자유강체의 운동(340)
제27장. 달랑베르의 원리 344
$ 133. 점과 기계 시스템에 대한 D'Alembert의 원리. . 344
$ 134. 주벡터와 주관성모멘트 346
$135 문제 해결 348
$136*, 회전하는 몸체의 축에 작용하는 이데미컬 반응. 균형을 이루는 회전체 352
제28장. 가능한 변위의 원리와 역학의 일반 방정식 357
§ 137. 연결 분류 357
§ 138. 시스템의 가능한 이동. 자유도 수입니다. . 358
§ 139. 가능한 움직임의 원리 360
§ 140. 문제 해결 362
§ 141. 역학의 일반 방정식 367
제29장. 일반화된 좌표에서 시스템의 평형 조건과 운동 방정식 369
§ 142. 일반화된 좌표 및 일반화된 속도. . . 369
§ 143. 일반 군대 371
§ 144. 일반 좌표계에서 시스템의 평형 조건 375
§ 145. 라그랑주 방정식 376
§ 146. 문제 해결 379
XXX*장. 안정된 평형 위치 주변의 시스템의 작은 진동 387
§ 147. 평형 안정성의 개념 387
§ 148. 자유도가 1인 시스템의 작은 자유 진동 389
§ 149. 자유도가 1인 시스템의 작은 감쇠 및 강제 진동 392
§ 150. 두 자유도를 갖는 시스템의 작은 결합 진동 394
제31장. 기본 영향 이론 396
§ 151. 충격 이론의 기본 방정식 396
§ 152. 충격 이론의 일반 정리 397
§ 153. 충격 회복 계수 399
§ 154. 고정 장애물에 대한 신체의 충격 400
§ 155. 두 몸체의 직접적인 중앙 충격(공의 충격) 401
§ 156. 두 몸체의 비탄성 충돌 중 운동 에너지 손실. 카르노의 정리 403
§ 157*. 회전하는 몸체를 때리는 것. 임팩트센터 405
주제 색인 409

모든 교육 과정의 일부로 물리학 연구는 역학부터 시작됩니다. 이론이나 응용 또는 계산이 아니라 오래된 고전 역학에서 나온 것입니다. 이 역학은 뉴턴역학이라고도 불린다. 전설에 따르면, 한 과학자가 정원을 거닐다가 사과가 떨어지는 것을 보았고, 이 현상이 그가 만유인력의 법칙을 발견하게 된 계기가 되었다고 합니다. 물론 법은 항상 존재했고 뉴턴은 그것을 사람들이 이해할 수 있는 형식으로만 제시했을 뿐이지만 그의 장점은 매우 귀중합니다. 이 기사에서는 뉴턴 역학의 법칙을 가능한 한 자세히 설명하지는 않지만 항상 사용할 수 있는 기본, 기본 지식, 정의 및 공식의 개요를 설명합니다.

역학(Mechanics)은 물리학의 한 분야로, 물질적 물체의 움직임과 그 사이의 상호작용을 연구하는 과학입니다.

이 단어 자체는 그리스어에서 유래되었으며 "기계를 만드는 기술"로 번역됩니다. 하지만 기계를 만들기 전에 우리는 여전히 달과 같으니, 우리 조상의 발자취를 따라가며 수평선에 비스듬히 던져진 돌의 움직임과 높이 h에서 우리 머리 위로 떨어지는 사과의 움직임을 연구해 봅시다.

물리학 공부는 왜 역학부터 시작하나요? 이는 지극히 자연스러운 일이기 때문에 열역학적 평형부터 시작해야 하지 않을까요?!

역학은 가장 오래된 과학 중 하나이며, 역사적으로 물리학 연구는 정확하게 역학의 기초에서 시작되었습니다. 사실 인간은 시간과 공간의 틀 속에 놓여 아무리 원해도 다른 것에서는 시작할 수 없었다. 움직이는 몸체는 우리가 가장 먼저 주목하는 것입니다.

움직임이란 무엇입니까?

기계적 운동은 시간이 지남에 따라 공간에서 서로 상대적인 신체 위치의 변화입니다.

이 정의 이후에 우리는 아주 자연스럽게 참조 프레임이라는 개념을 갖게 됩니다. 공간에서 신체의 위치를 ​​서로 상대적으로 변경합니다.여기서 핵심 단어: 서로 상대적인 . 결국 자동차에 탄 승객은 길가에 서있는 사람을 기준으로 특정 속도로 움직이고, 옆 좌석에 앉은 이웃을 기준으로 정지하고 승객을 기준으로 다른 속도로 움직입니다. 그들을 추월하는 차에서.

그렇기 때문에 움직이는 물체의 매개변수를 정상적으로 측정하고 혼동하지 않으려면 다음이 필요합니다. 기준 시스템 - 견고하게 상호 연결된 기준 본체, 좌표계 및 시계. 예를 들어, 지구는 태양 중심 기준 틀에서 태양 주위를 움직입니다. 일상 생활에서 우리는 지구와 관련된 지구 중심 기준 시스템에서 거의 모든 측정을 수행합니다. 지구는 자동차, 비행기, 사람, 동물이 움직이는 기준체입니다.

과학으로서 역학은 그 자체의 임무를 가지고 있습니다. 역학의 임무는 언제든지 공간에서 신체의 위치를 ​​아는 것입니다. 즉, 역학은 운동에 대한 수학적 설명을 구축하고 이를 특징짓는 물리량 사이의 연결을 찾습니다.

더 나아가기 위해서는 “라는 개념이 필요합니다. 재료 포인트 " 그들은 물리학이 정밀과학이라고 말하지만, 물리학자들은 바로 이 정확성에 동의하기 위해 얼마나 많은 근사치와 가정을 세워야 하는지 알고 있습니다. 아무도 물질적 지점을 보거나 이상기체의 냄새를 맡은 적이 없지만 존재합니다! 그들은 함께 살기가 훨씬 쉽습니다.

중요한 점은 이 문제의 맥락에서 크기와 모양을 무시할 수 있는 몸체입니다.

고전 역학 섹션

역학은 여러 섹션으로 구성됩니다.

• 운동학
• 역학
• 정적

운동학물리적인 관점에서 신체가 어떻게 움직이는지를 정확하게 연구합니다. 즉, 이 섹션에서는 움직임의 양적 특성을 다루고 있습니다. 속도, 경로 찾기 - 일반적인 운동학 문제

역학왜 그렇게 움직이는지에 대한 질문을 해결합니다. 즉, 신체에 작용하는 힘을 고려합니다.

정적힘의 영향을 받는 신체의 균형을 연구합니다. 즉, 왜 전혀 떨어지지 않는가?라는 질문에 답합니다.

고전 역학의 적용 한계

고전 역학은 더 이상 모든 것을 설명하는 과학이라고 주장하지 않으며(지난 세기 초에는 모든 것이 완전히 달랐습니다) 적용 가능성에 대한 명확한 틀을 가지고 있습니다. 일반적으로 고전 역학의 법칙은 우리가 크기에 익숙한 세계(거시 세계)에서 유효합니다. 양자 역학이 고전 역학을 대체하는 입자 세계의 경우 작동을 멈춥니다. 또한 고전 역학은 신체의 움직임이 빛의 속도에 가까운 속도로 발생하는 경우에는 적용되지 않습니다. 이러한 경우 상대론적 효과가 뚜렷해집니다. 대략적으로 말하자면, 양자 역학과 상대론적 역학, 즉 고전 역학의 틀 내에서 이것은 신체의 크기가 크고 속도가 작은 특별한 경우입니다.

일반적으로 말하면, 양자 효과와 상대론적 효과는 결코 사라지지 않습니다. 빛의 속도보다 훨씬 낮은 속도로 거시적 물체가 정상적으로 움직이는 동안에도 발생합니다. 또 다른 점은 이러한 효과의 효과가 너무 작아서 가장 정확한 측정치를 넘어서지 못한다는 것입니다. 따라서 고전 역학은 그 근본적인 중요성을 결코 잃지 않을 것입니다.

우리는 향후 기사에서 역학의 물리적 기초를 계속해서 연구할 것입니다. 역학에 대한 더 나은 이해를 위해 언제든지 다음을 참조할 수 있습니다. 우리 작가들에게, 가장 어려운 작업의 어두운 부분을 개별적으로 밝혀줍니다.