Branches mécaniques

La mécanique est la science qui étudie le mouvement des objets et est responsable de la conception et de la construction de machines. Avec licence

Le Branches mécaniques Plus développé et connu sont statiques, dynamiques ou cinétiques et cinématiques. Ensemble, ils constituent un domaine scientifique lié au comportement des objets ou des corps lorsqu'ils sont poussés par des pouvoirs ou des glissements de terrain.

De même, la mécanique étudie les conséquences des entités corporelles dans son environnement. La discipline scientifique a ses origines dans la Grèce antique, avec les écrits d'Aristote et d'Archimède.

Au début de la période moderne, certains scientifiques renommés, comme Isaac Newton et Galileo Galilei, ont réglé ce qui est actuellement connu sous le nom de mécanique classique.

C'est une branche de la physique classique qui traite des atomes qui sont immobiles ou qui précipitent lentement, à des vitesses évidemment inférieures à la vitesse de la lumière.

Historiquement, la mécanique classique est apparue en premier, tandis que la mécanique quantique est une science relativement récente.

La mécanique classique est originaire des lois du mouvement d'Isaac Newton, tandis que la mécanique quantique a été découverte au début du 20e siècle.

L'importance de la mécanique est que, soit classique ou quantique, il constitue la plus véritable connaissance qui existe sur la nature physique et a été particulièrement considérée comme un modèle pour d'autres sciences, exact appelée, telles que les mathématiques, la chimie et la biologie.

Branches principales de la mécanique

La mécanique a de nombreuses utilisations dans le monde moderne. Sa variété de domaines d'étude l'a amenée à se diversifier pour couvrir la compréhension des différents sujets entourant l'être humain. 

Statique

La statique, en physique, est la branche de la mécanique responsable des pouvoirs qui opèrent dans des objets immobiles dans des conditions d'équilibre.

Ses fondations ont été établies plus de 2.200 ans par l'ancien mathématicien grec Archimède et autres, tout en étudiant les caractéristiques d'amplification des forces machine simples, telles que le levier et l'axe.

Les méthodes et les résultats de la science de la statique se sont révélés particulièrement utiles dans la conception des bâtiments, des ponts et des barrages, ainsi que des grues et d'autres dispositifs mécaniques similaires.

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Afin de calculer les dimensions de ces structures et machines, les architectes et les ingénieurs doivent d'abord déterminer les pouvoirs impliqués dans leurs pièces interconnectées.

Conditions statiques

- La statique fournit les procédures analytiques et graphiques nécessaires pour identifier et décrire ces forces inconnues.

- Il suppose que les corps qui traitent sont parfaitement rigides.

- Il soutient également que l'ajout de toutes les pouvoirs qui opèrent dans une entité au repos doivent être nuls et qu'il ne devrait y avoir aucune tendance aux forces à transformer le corps autour de n'importe quel axe.

Ces trois conditions sont indépendantes les unes avec les autres et leur expression sous forme mathématique comprend des équations d'équilibre. Il y a trois équations, vous ne pouvez donc calculer que trois forces inconnues.

S'il y a plus de trois forces inconnues, cela signifie qu'il y a plus de composants dans la structure ou la machine qui sont nécessaires pour résister aux charges appliquées, ou qu'il y a plus de restrictions que nécessaire pour empêcher le corps de bouger.

Ces composants ou restrictions inutiles sont appelés redondants (par exemple, une table à quatre pattes a une jambe redondante), et il est dit que la méthode des forces est indéterminée statiquement.

Dynamique ou cinétique

La dynamique est la branche des sciences physiques et la subdivision de la mécanique qui domine l'étude du mouvement des objets matériels par rapport aux facteurs physiques qui les affectent: force, masse, impulsion, énergie.

La cinétique est la branche de la mécanique classique qui fait référence à l'effet des forces et des paires sur le mouvement des corps qui ont une masse.

Les auteurs qui utilisent le terme "cinétique" appliquent la dynamique à la mécanique classique des corps mobiles. Cela contraste avec statique, qui fait référence aux corps de repos, dans des conditions d'équilibre.

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La description du mouvement en termes de position, de vitesse et d'accélération est incluse dans la dynamique ou la cinétique, en dehors de l'influence des forces, des pairs et des masses.

Les auteurs qui n'utilisent pas le terme cinétique divisent la mécanique classique dans la cinématique et la dynamique, y compris statique comme un cas spécial de dynamique, dans lequel l'ajout des forces et la somme des paires sont égaux à zéro.

Cinématique

La cinématique est une branche de la physique et une subdivision de mécanique classique liée au mouvement géométriquement possible d'un corps ou d'un système de corps sans considérer les forces impliquées, c'est-à-dire les causes et les effets des mouvements.

Le cinéma vise à fournir une description de la position spatiale des corps ou des systèmes de particules de matériaux, la vitesse à laquelle les particules se déplacent et la vitesse à laquelle leur vitesse change (accélération).

Lorsque les forces causales ne sont pas prises en compte, les descriptions de mouvement ne sont possibles que pour les particules qui ont un mouvement restreint, c'est-à-dire qu'ils se déplacent dans certaines trajectoires. Dans le mouvement sans restrictions, ou libre, les forces déterminent la forme de la route.

Pour une particule qui se déplace sur un chemin droit, une liste des positions et des temps correspondants constituerait un schéma adéquat pour décrire le mouvement de cette particule.

Une description continue nécessiterait une formule mathématique qui exprimait la position en termes de temps.

Lorsqu'une particule se déplace sur une trajectoire incurvée, la description de sa position devient plus compliquée et nécessite deux ou trois dimensions.

Dans de tels cas, les descriptions continues sous la forme d'un seul graphique ou formule mathématique ne sont pas faisables.

Exemple de cinématique

La position d'une particule qui se déplace sur un cercle, par exemple, peut être décrite par un rayon rotatif du cercle, comme le rayon d'une roue avec une extrémité fixe au centre du cercle et l'autre extrémité attachée à la particule.

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Le rayon de rotation est connu sous le nom de vecteur de position pour la particule et, si l'angle entre cela et un rayon fixe est connu comme une fonction temporelle, l'ampleur de la vitesse et de l'accélération de la particule peut être calculée.

Cependant, la vitesse et l'accélération ont la direction et l'ampleur. La vitesse est toujours tangente à la trajectoire, tandis que l'accélération a deux composantes, l'une tangente à la trajectoire et l'autre perpendiculaire à la tangente.

Mécanique des médias continus

Cette branche de la mécanique étudie le comportement des matériaux continus, tels que les solides et les liquides. Il a été fondamental de comprendre le comportement des matériaux au niveau macro (mouvement des planètes, par exemple).

Mécanique statistique

Il est responsable de la théorie de la probabilité à déduire le mouvement d'un objet spécifique, au niveau macroscopique. Grâce à la connaissance de l'interaction des éléments, il est établi comment le mouvement d'un objet sera, ou son évolution dans le temps.

Mécanique relativiste

La discipline née à la suite de la théorie de la relativité, traite du mouvement des étoiles, des planètes ou des corps célestes qui se déplacent à une vitesse supérieure à la lumière.

Mécanique quantique

Il est basé sur la théorie du champ quantique et contraste avec le relativiste, car son domaine d'étude est microscopique et encore plus petite, comme les particules subatomiques. Il est apparu parce que les lois proposées par Newton ne pouvaient pas s'appliquer à de tels petits objets, car leur comportement est différent.

Beaucoup de ces éléments ne peuvent pas être vus, de sorte que la mécanique quantique, jusqu'à présent, reste probabiliste.

Mécanique quantique-rélativiste

C'est une discipline qui fusionne le micro et la macro pour comprendre et déterminer les facteurs liés à l'espace et au temps dans lequel les particules agissent, par exemple, dans la Grande Collision Hadron. Son apparence est relativement récente.

Les références

1. Cinétique. Récupéré de Britannica.com.
2. Statique. Récupéré de Britannica.com.