O que é chamado de movimento mecânico: definição e fórmula

Da escola, todos provavelmente se lembram dissochamado movimento mecânico do corpo. Caso contrário, neste artigo tentaremos não só relembrar este termo, mas também atualizar os conhecimentos básicos do curso de física, ou melhor, da seção "Mecânica Clássica". Além disso, serão mostrados exemplos de que este conceito é usado não apenas em uma determinada disciplina, mas também em outras ciências.

Mecânica

Primeiro, vamos dar uma olhada no que esse conceito significa.A mecânica é uma seção da física que estuda o movimento de vários corpos, a interação entre eles, bem como a influência de terceiros forças e fenômenos sobre esses corpos. O movimento de um carro na estrada, uma bola de futebol chutada no gol, um avião indo para pousar - tudo isso é estudado por essa mesma disciplina. Normalmente, ao usar o termo "Mecânica", eles significam "Mecânica Clássica". O que é, analisaremos com você a seguir.

A mecânica clássica é dividida em três grandes seções.

1. Cinemática - estuda o movimento dos corpos sem considerar a questão de por que eles se movem? Aqui você está interessado em quantidades como caminho, trajetória, movimento, velocidade.
2. A segunda seção é dinâmica. Ela estuda as causas do movimento em termos de conceitos como trabalho, força, massa, pressão, momento, energia.
3. E a terceira seção, a menor, é a estática, que estuda um estado como o equilíbrio. Está dividido em duas partes. Um ilumina o equilíbrio de sólidos, e o segundo - líquidos e gases.

Muitas vezes, a mecânica clássica é chamada de newtoniana, porque se baseia nas três leis de Newton.

As três leis de Newton

Eles foram expostos pela primeira vez por Isaac Newton em 1687.

1. A primeira lei é sobre a inércia do corpo. Esta é uma propriedade na qual a direção e a velocidade do movimento de um ponto material são preservadas, se nenhuma força externa atuar sobre ele.
2. A segunda lei afirma que um corpo, adquirindo aceleração, coincide com esta aceleração na direção, mas torna-se dependente de sua massa.
3. A terceira lei afirma que a força da ação é sempre igual à força da reação.

Todas as três leis são axiomas. Em outras palavras, são postulados que não requerem prova.

O que é chamado de movimento mecânico

Esta é uma mudança na posição de um corpo no espaço, em relação a outros corpos ao longo do tempo. Nesse caso, os pontos materiais interagem de acordo com as leis da mecânica.

Está dividido em vários tipos:

• O movimento de um ponto material é medido usandoencontrar suas coordenadas e rastrear mudanças nas coordenadas ao longo do tempo. Encontrar esses indicadores significa calcular os valores ao longo dos eixos de abscissa e ordenada. O estudo disso está engajado na cinemática de um ponto, que opera com conceitos como trajetória, deslocamento, aceleração, velocidade. Nesse caso, o movimento do objeto pode ser retilíneo e curvilíneo.
• O movimento de um corpo rígido consiste emmovimento de algum ponto, tomado como base, e movimento de rotação em torno dele. É estudado pela cinemática de corpos rígidos. O movimento pode ser translacional, ou seja, não há rotação em torno de um determinado ponto, e todo o corpo se move de maneira uniforme, assim como plana - se todo o corpo se mover paralelamente ao plano.
• Também existe um movimento de um meio contínuo.Este é o movimento de um grande número de pontos conectados apenas por algum campo ou área. Devido à grande quantidade de corpos em movimento (ou pontos materiais), um sistema de coordenadas não é suficiente aqui. Portanto, existem tantos sistemas de coordenadas quanto corpos. Um exemplo disso é uma onda no mar. É contínuo, mas consiste em um grande número de pontos individuais em uma variedade de sistemas de coordenadas. Portanto, o movimento da onda é o movimento de um meio contínuo.

Relatividade de movimento

Também existe um conceito em mecânica comorelatividade do movimento. Esta é a influência de qualquer referencial no movimento mecânico. O que isto significa? Um sistema de referência é um sistema de coordenadas mais um relógio para determinar o tempo. Simplificando, esses são os eixos de abscissa e ordenada combinados com minutos. Por meio de tal sistema, é determinado durante quanto tempo um ponto material viajou uma determinada distância. Em outras palavras, ele se moveu em relação ao eixo de coordenadas ou outros corpos.

Os sistemas de referência podem ser: acompanhantes, inerciais e não inerciais. Deixe-nos explicar:

• Um CO inercial é um sistema onde os corpos, produzindo o que é chamado de movimento mecânico de um ponto material, o fazem de maneira retilínea e uniforme, ou geralmente estão em repouso.
• Consequentemente, um CO não inercial é um sistema que se move com aceleração ou girando em relação ao primeiro CO.
• O CO que acompanha é um sistema quejunto com um ponto material, ele realiza o que é chamado de movimento mecânico do corpo. Em outras palavras, onde e a que velocidade o objeto se move, este CO se move com ele.

Ponto material

Por que o conceito de "corpo" às vezes é usado eàs vezes - "ponto material"? O segundo caso é indicado quando o tamanho do próprio objeto pode ser desprezado. Ou seja, parâmetros como massa, volume, etc., não importam para resolver o problema que surgiu. Por exemplo, se o objetivo é descobrir a velocidade de movimento de um pedestre em relação ao planeta Terra, a altura e o peso do pedestre podem ser desprezados. Ele é o ponto material. O movimento mecânico deste objeto não depende de seus parâmetros.

Conceitos usados ​​e quantidades de movimento mecânico

Na mecânica, várias quantidades são usadas, com a ajuda das quais parâmetros são definidos, uma condição de problemas é escrita e uma solução é encontrada. Vamos listá-los.

• Mudando a localização do corpo (ou materialpontos) em relação ao espaço (ou sistema de coordenadas) ao longo do tempo é chamado de deslocamento. O movimento mecânico de um corpo (ponto material), na verdade, é sinônimo do conceito de "deslocamento". Acontece que o segundo conceito é usado em cinemática e o primeiro em dinâmica. A diferença entre essas subseções foi explicada acima.
• A trajetória é a linha ao longo da qual o corpo (ponto material) realiza o que é chamado de movimento mecânico. Seu comprimento é chamado de caminho.
• Velocidade é a velocidade de movimento de qualquer ponto material (corpo) em relação a um determinado sistema de relatório. A definição do sistema de relatórios também foi dada acima.

Quantidades desconhecidas usadas para determinar o movimento mecânico são encontradas em problemas usando a fórmula: S = U * T, onde "S" é a distância, "U" é a velocidade e "T" é o tempo.

Da história

O próprio conceito de "mecânica clássica" apareceumesmo na antiguidade, e a construção em rápido desenvolvimento levou a isso. Arquimedes formulou e descreveu a regra da alavanca, o teorema da adição de forças paralelas, e introduziu o conceito de "centro de gravidade". É assim que a estática foi concebida.

Graças a Galileu, "Dynamics" começou a se desenvolver no século XVII. A lei da inércia e o princípio da relatividade são seus méritos.

Isaac Newton, como mencionado acima, introduziu três leis que formaram a base da mecânica newtoniana. Ele também descobriu a lei da gravitação universal. Assim, as bases da mecânica clássica foram estabelecidas.

Mecânica não clássica

Com o desenvolvimento da física como ciência e com o surgimentograndes oportunidades nos campos da astronomia, química, matemática e outras coisas, a mecânica clássica gradualmente se tornou não a principal, mas uma das muitas ciências em demanda. Quando eles começaram a introduzir e operar ativamente com conceitos como velocidade da luz, teoria quântica de campo e assim por diante, as leis subjacentes à "Mecânica" começaram a faltar.

A mecânica quântica é um ramo da física queestá envolvida no estudo de corpos ultrapequenos (pontos materiais) na forma de átomos, moléculas, elétrons e fótons. Esta disciplina descreve muito bem as propriedades das partículas ultrapequenas. Além disso, ela prevê seu comportamento em uma determinada situação, bem como em função do impacto. As previsões feitas pela mecânica quântica podem diferir muito significativamente dos pressupostos da mecânica clássica, uma vez que a segunda não é capaz de descrever todos os fenômenos e processos que ocorrem ao nível das moléculas, átomos e outras coisas - muito pequenas e invisíveis a olho nu .

A mecânica relativística é um ramo da física,estudar processos, fenômenos, bem como leis em velocidades comparáveis ​​à velocidade da luz. Todos os eventos estudados por esta disciplina acontecem no espaço quadridimensional, em contraste com o "clássico" - tridimensional. Ou seja, adicionamos outro indicador de altura, largura e comprimento - tempo.

O que mais é a definição de movimento mecânico

Abordamos apenas os conceitos básicos relacionados à física. Mas o termo em si não é usado apenas na mecânica, seja ela clássica ou não clássica.

Em uma ciência chamada "Socioeconômicaestatísticas "a definição de movimento mecânico da população é dada como migração. Ou seja, é o movimento de pessoas em longas distâncias, por exemplo, para países vizinhos ou continentes vizinhos para mudar de local de residência. - para desastres naturais, por exemplo, enchentes ou secas constantes, problemas econômicos e sociais em seu estado, e a intervenção de forças externas, por exemplo, a guerra.

Este artigo discute o que é chamado de movimento mecânico. Os exemplos são dados não apenas da física, mas também de outras ciências. Isso indica que o termo é ambíguo.