Jaký je hlavní úkol mechaniky?

Ve vývoji přírodních věd hrála vedoucí úloha klasická mechanika nebo newtonovská mechanika . V jeho rámci je vysvětlení různých fyzikálních jevů a procesů vyskytujících se v suchozemských a mimozemských podmínkách. Mnohé metody vědeckého výzkumu se vytvářejí právě na jejím základě. Podstata mechanistického světového názoru, který převažuje ve vědě prakticky až do počátku dvacátého století, se omezuje na vysvětlení všech fyzických procesů pohybem a interakcí těl a částic. To znamená, že mechanika je věda pohybu těles.

Newtonova koncepce, stručně vyjádřená Einsteinem, říká: fyzická realita je určována faktory času, prostoru, hmotného bodu a síly, to jest interakce hmotných bodů. Hlavním úkolem mechaniky bylo tedy omezeno na studium fyzických událostí, kterými se rozuměli pohyb a interakce v prostoru věcných bodů, probíhající podle nezměnitelných zákonů.

V moderní interpretaci je oblast aplikace klasické mechaniky interakcí těles s relativně pomalým pohybem (mnohokrát méně než rychlost světla). "Klasické" pojmy prostoru, času, síly, hmoty atd. Zůstaly nezměněny, základní zákony mechaniky jsou a nebudou vyvráceny, dokud existuje věda.

Připomeňme si hlavní pojmy mechaniky. Tento mechanický pohyb je tzv. Změnou polohy daného těla ve vztahu k jiným tělesům v prostoru a čase (například pohyb vozu, hodinová ruka, nebeské tělo, molekula), relativita pohybu - tělo se pohybuje ve vztahu k jednomu tělu a může být stacionární ve vztahu k ostatním . Příklad - řidič vozu se pohybuje vzhledem k chodcům a je nehybný vzhledem k tělu vozidla. Proto existuje pojem referenčního orgánu, tzv. Těla, o kterém se pohyb objevuje.

Souřadnicový systém určuje umístění těla nebo místa ve vesmíru. Pohyb může nastat v přímce, v rovině nebo v prostoru. Podle toho se změní jedna, dvě nebo tři její souřadnice. Hlavním úkolem mechaniky je určit koordinaci těla v určitém momentu. V tomto případě je souřadnicí vzdálenost od referenčního bodu podél odpovídající osy. Navíc je třeba mít na paměti, že pohyb je prováděn v určitém časovém intervalu, tj. Čas je také jedna z počátečních hodnot.

Referenční rámec, ve kterém je řešena hlavní úloha mechaniky, je tedy souřadnicový systém a hodiny. Jakýkoliv pohyb se nestane samo o sobě, ale s ohledem na zvolený referenční rámec. Zjistíme-li se, jak se koordinace těla mění s časem, můžeme znát pozici daného těla (bodu), kdykoli potřebujeme.

Hlavním úkolem mechaniky je proto určit polohu těla (jeho souřadnice) v jakémkoli okamžiku, který potřebujeme.

Každé tělo má své vlastní specifické rozměry. V translačním pohybu se všechny jeho body pohybují po jedné trajektorii a není třeba popisovat pohyb všech bodů. Jak zjistit jeho souřadnice? Za určitých podmínek (pokud je velikost těla několikanásobně menší než vzdálenost, kterou urazil), jeho rozměry mohou být zanedbány a tělo může být považováno za materiál. Například, když se Země pohybuje na oběžné dráze, může být naše planeta zaměňována za hmotný bod. Při studiu stejných procesů, které se vyskytují na povrchu Země, nelze ji považovat za takový. To znamená, že v mechanice je materiální bod tělo, jehož rozměry lze zanedbat.

Cesta je vzdálenost, kterou bod cestuje po cestě. Pohyb - vektor (řízený segment), spojující dvě polohy těla, počáteční a konečné.

Navíc pohyb není vždy progresivní. Pokud se části těla pohybují podél různých trajektorií, takový pohyb může být považován za rotaci kolem určité osy. Jakýkoliv pohyb v mechaniky je soubor translačních a rotačních pohybů.