Rami meccanici

Il meccanico è la scienza che studia il movimento degli oggetti ed è responsabile della progettazione e della costruzione di macchine. Con licenza

IL Rami meccanici Più sviluppati e noti sono statici, dinamici o cinematici. Insieme costituiscono un'area della scienza legata al comportamento di oggetti o corpi quando sono spinti da poteri o frane.

Allo stesso modo, la meccanica studia le conseguenze delle entità del corpo nel suo ambiente. La disciplina scientifica ha le sue origini nell'antica Grecia, con gli scritti di Aristotele e Archimedes.

Durante il primo periodo moderno, alcuni rinomati scienziati, come Isaac Newton e Galileo Galilei, hanno risolto quello che è attualmente noto come meccanica classica.

È un ramo della fisica classica che si occupa di atomi che sono immobili o che precipitano lentamente, a velocità evidentemente più basse della velocità della luce.

Storicamente, i meccanici classici sono apparsi per primi, mentre la meccanica quantistica è una scienza relativamente recente.

I meccanici classici hanno avuto origine dalle leggi del movimento di Isaac Newton, mentre la meccanica quantistica è stata scoperta all'inizio del 20 ° secolo.

L'importanza della meccanica è che, classica o quantistica, costituisce la conoscenza più vera che esiste sulla natura fisica ed è stata particolarmente vista come un modello per altre scienze, esatto chiamato, come matematica, fisica, chimica e biologia.

Rami principali della meccanica

Il meccanico ha molti usi nel mondo moderno. La sua varietà di aree di studio l'ha portata a diversificare per coprire la comprensione di diversi argomenti che circondano l'essere umano. 

Statico

Lo statico, in fisica, è il ramo dei meccanici che sono responsabili dei poteri che operano in oggetti immobili in condizioni di equilibrio.

Le sue basi sono state stabilite più di 2.200 anni dall'ex matematico greco Archimede e altri, mentre studiano le caratteristiche di amplificazione delle forze a macchina semplici, come la leva e l'asse.

I metodi e i risultati della scienza dello statico si sono dimostrati particolarmente utili nella progettazione di edifici, ponti e dighe, nonché gru e altri dispositivi meccanici simili.

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Al fine di calcolare le dimensioni di tali strutture e macchine, gli architetti e gli ingegneri devono prima determinare i poteri coinvolti nelle loro parti interconnesse.

Condizioni statiche

- Lo statico fornisce le procedure analitiche e grafiche necessarie per identificare e descrivere queste forze sconosciute.

- Supponiamo che i corpi che stanno trattando siano perfettamente rigidi.

- Sostiene inoltre che l'aggiunta di tutti i poteri che operano in un'entità a riposo deve essere zero e che non dovrebbe esserci alcuna tendenza per le forze a girare il corpo su qualsiasi asse.

Queste tre condizioni sono indipendenti tra loro e la loro espressione in forma matematica include equazioni di equilibrio. Ci sono tre equazioni, quindi puoi calcolare solo tre forze sconosciute.

Se ci sono più di tre forze sconosciute, significa che ci sono più componenti nella struttura o nella macchina necessari per resistere ai carichi applicati o che ci sono più restrizioni di quelle necessarie per impedire al corpo di muoversi.

Tali componenti o restrizioni inutili sono chiamati ridondanti (ad esempio, una tabella a quattro zampe ha una gamba ridondante) e si dice che il metodo delle forze sia staticamente indeterminato.

Dinamico o cinetico

La dinamica è il ramo della scienza fisica e la suddivisione della meccanica che domina lo studio del movimento degli oggetti materiali in relazione ai fattori fisici che li influenzano: forza, massa, impulso, energia.

La cinetica è il ramo della meccanica classica che si riferisce all'effetto delle forze e delle coppie sul movimento dei corpi che hanno massa.

Gli autori che usano il termine "cinetica" applicano le dinamiche alla meccanica classica dei corpi mobili. Ciò contrasta con statico, che si riferisce ai corpi a riposo, in condizioni di equilibrio.

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La descrizione del movimento in termini di posizione, velocità e accelerazione è inclusa nella dinamica o nella cinetica, oltre all'influenza di forze, colleghi e masse.

Gli autori che non usano il termine cinetico dividono la meccanica classica in cinematica e dinamica, incluso statico come caso speciale di dinamica, in cui l'aggiunta delle forze e la somma delle coppie sono uguali a zero.

Cinematica

La cinematica è un ramo della fisica e una suddivisione della meccanica classica legata al movimento geometricamente possibile di un corpo o sistema di corpi senza considerare le forze coinvolte, cioè cause e effetti dei movimenti.

Il cinema mira a fornire una descrizione della posizione spaziale dei corpi o dei sistemi di particelle di materiale, la velocità con cui le particelle si muovono e la velocità a cui sta cambiando la loro velocità (accelerazione).

Quando le forze causali non sono prese in considerazione, le descrizioni dei movimenti sono possibili solo per le particelle che hanno un movimento limitato, cioè si muovono in alcune traiettorie. Nel movimento senza restrizioni, o libere, le forze determinano la forma della strada.

Per una particella che si muove su un percorso dritto, un elenco di posizioni e tempi corrispondenti costituirebbe uno schema adeguato per descrivere il movimento di questa particella.

Una descrizione continua richiederebbe una formula matematica che ha espresso la posizione in termini di tempo.

Quando una particella si muove su una traiettoria curva, la descrizione della sua posizione diventa più complicata e richiede due o tre dimensioni.

In tali casi, non sono fattibili descrizioni continue sotto forma di una singola grafica matematica o formula.

Esempio di cinematica

La posizione di una particella che si muove su un cerchio, per esempio, può essere descritta da un raggio rotante del cerchio, come il raggio di una ruota con un'estremità fissa al centro del cerchio e l'altra estremità attaccata alla particella.

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Il raggio di rotazione è noto come vettore di posizione per la particella e, se l'angolo tra questo e un raggio fisso è noto come funzione tempo.

Tuttavia, la velocità e l'accelerazione hanno direzione e grandezza. La velocità è sempre tangente alla traiettoria, mentre l'accelerazione ha due componenti, una tangente alla traiettoria e l'altra perpendicolare alla tangente.

Meccanica dei media continui

Questo ramo di meccanica studia il comportamento dei materiali continui, come solidi e fluidi. È stato fondamentale comprendere il comportamento dei materiali a livello macro (movimento dei pianeti, per esempio).

Meccanica statistica

È responsabile della teoria della probabilità dedurre il movimento di un oggetto specifico, a livello macroscopico. Attraverso la conoscenza dell'interazione degli elementi, è stabilito come sarà il movimento di un oggetto o la sua evoluzione nel tempo.

Meccanica relativistica

La disciplina che nasce seguendo la teoria della relatività, si occupa del movimento di stelle, pianeti o corpi celesti che si muovono a una velocità maggiore della luce.

Meccanica quantistica

Si basa sulla teoria del campo quantico e contrasta con il relativista, perché il suo campo di studio è particelle microscopiche e persino più piccole, come le particelle subatomiche. È nato perché le leggi proposte da Newton non potrebbero essere applicate a oggetti così piccoli, poiché il loro comportamento è diverso.

Molti di questi elementi non possono essere visti, quindi la meccanica quantistica, finora, rimane probabilistica.

Meccanica quativista quativista

È una disciplina che fonde la micro e la macro per comprendere e determinare i fattori correlati allo spazio e al tempo in cui le particelle agiscono, ad esempio, nella grande collisione di Hadron. Il suo aspetto è relativamente recente.

Riferimenti

1. Cinetica. Recuperato dalla Britannica.com.
2. Statica. Recuperato dalla Britannica.com.