Tyto Newtonovy mechaniky je odvětví fyziky . Od díla Alberta Einsteina se často označuje jako klasická mechanika .
Teorie | Velké majetky | Koncepty |
---|---|---|
Newtonovská mechanika | Kinematika - Newtonovy zákony - Analytická mechanika - Mechanika tekutin - Mechanika bodu - Mechanika těles - Transformace Galileo - Mechanika kontinua | Dimenze - Prostor - Čas - Délka - Rychlost - Relativní rychlost - Hmotnost - Síla - Energie - Moment hybnosti - Krouticí moment - Zákon zachování - Harmonický oscilátor - Vlna - Práce - Síla - Vektor rychlosti |
Než se mechanika stala samostatnou vědou, byla dlouho součástí matematiky .
Mnoho matematiků a proto je často rozhodující přínos, mezi nimi i velká jména, jako je to Euler , Cauchy , Lagrange ... Až do konce XVIII th století , mechanika byla přirozená domény aplikace matematiky, pole, ve kterém jeden mohl pokusit se fit experimentální fakta do přísného rámce matematiky. Naopak, určité mechanické problémy způsobily zrod nebo nasměrovaly zájem matematiků na teorie, jako je geometrie nebo diferenciální rovnice .
Historicky byla statická mechanika prvním oborem studovaným vědci. Od starověku do středověku byly studovány základní pojmy jako „rovnováha“, slavné „ pákové rameno “ Archimeda nebo dokonce mnohem abstraktnější pojem „ síla “. Později se zájem soustředil na „ dynamiku “, to znamená na jevy, které řídí pohyb pevných látek, pole, ve kterém Galileo pro pád těles a Newton ve své slavné Philosophiae Naturalis Principia Mathematica významně přispěli.
Nicméně, až do konce XVIII -tého století , mechanické rozděleny do dvou větví: do mechanického bodu na jedné straně a mechaniky tekutin toho druhého. V případě bodové mechaniky se studované objekty implicitně považují za nedeformovatelné a pohyb celého tělesa lze popsat pohybem jednoho z těchto pozoruhodných bodů: „ těžiště “. To nebylo dokud proud XIX th století vidět první teorie pevné deformovatelné , které by umožnily spojit těles a mechaniky tekutin v jednom rámu, který z mechaniky kontinua .
Současně se zrodil další formalizmus, který vysvětlil pohyb pevných látek: Lagrange zpočátku, poté Hamilton vyvinul takzvaný analytický přístup, který jako axiom již nebral rovnováhu sil a zrychlení, ale existenci „ minima energetický potenciál, kterému podléhá veškerý pohyb pevné látky. Můžeme ukázat, že tento přístup je důsledně ekvivalentní newtonovskému přístupu; umožňuje však vývoj radikálně odlišného formalizmu. Hlavní oblasti fyziky využívající „analytickou mechaniku“ jsou fyzika pevných látek a pohyb složitých mechanismů, jako jsou robotická ramena.
Na začátku XX -tého století , Einstein vytvořil jeho slavnou teorii relativity a poukázala na nedostatky mechanický jak to bylo popsáno v Newton. Ukázalo se však, že to představuje zvláštní případ teorie relativity, když vezmeme v úvahu relativně nízké rychlosti. Poté jsme definovali newtonovskou mechaniku nebo klasickou mechaniku jako pole fyziky, které popisuje pohyby těles při nízkých rychlostech ve srovnání s pohybem světla (tj. Přibližně o méně než 300 000 km / s). V této doméně, i když je jednodušší, poskytuje výsledky velmi blízké výsledkům speciální relativity , která je vhodná pro všechny rychlostní domény.
Koncepčně mechanici znali tři revoluce:
V XXI -tého století , vývoj v oblasti klasické mechaniky jsou mimo jiné v teorii chaosu .
Newtonovská mechanika je klasicky rozdělena do domén podle přijatého hlediska:
Jeden tak rozlišuje kinematiku bodu kinematiky tělesa,…
Tyto dva typy dělení lze shrnout v následující tabulce:
Bodová mechanika | Mechanika kontinua | ||
---|---|---|---|
Mechanika těles | Mechanika tekutin | ||
Filmový | Kinematika bodu | Solid kinematika | Kinematická kapalina (v) |
Dynamický | Bodová dynamika | Solidní dynamika | Dynamika tekutin |
Statický | Bodová statika | Statika v pevné fázi | Statika kapalin (hydrostatická) |