Դասական մեխանիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Դասական մեխանիկան ֆիզիկայում մեխանիկայի երկու գլխավոր ենթաբաժիններից մեկն է, որը դիտարկում է ուժային համակարգի ազդեցության տակ ֆիզիկական մարմինների շարժումը նկարագրող ֆիզիկական օրենքների բազմությունը։ Մարմինների շարժման ուսումնասիրությունը հնագույններից է, ինչը և դասական մեխանիկան դարձնում է գիտության, ինժեներիայի և տեխնոլոգիայի հնագույն և ընդարձակ ուղղություններից։

Մեխանիկան ֆիզիկայի այն բաժինն է, որում ուսումնասիրվում են մարմինների մեխանիկական շարժ­ման ու հավասարակշռության օրենքները։

Շարժումը մարմնի կամ համակարգի հետ տեղի ունեցող կամայական փոփոխու­թյունն է։ Շարժման օրինակներ են. մարմնի՝ ագրեգատային վիճակի, քիմիական բաղադրության, գույնի, համի, հոտի, ծավալի, երկրաչափական տեսքի փոփոխությունները, բանական էակի՝ գիտելիքների, մտածելակերպի, պատկերացումների, մտահորիզոնի, քաղաքական հայացքների, ճաշակի և այլ հատկանիշների փոփոխությունները։ Շարժման պարզագույն տեսակը մեխանիկական շարժումն է, որի դեպքում տեղի է ունենում մարմնի դիրքի փոփոխություն շրջապատող աշխարհի այլ մարմրնների նկատմամբ կամ մարմնի մասերի՝ միմյանց նկատմամբ դիքերի փոփոխություն։

Մեխանիկայի խնդիրը տարբեր շարժումների փորձնական հետազոտությունն է և այդ հետազոտությունների հիման վրա շարժման օրենքների ձևակերպումը, որոնք այս կամ այն կոնկրետ դեպքում հնարավորություն կտան կանխագուշակելու առաջացող շարժման պատկերը։

Բաժիններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մեխանիկայի բաժիններն են՝ կինեմատիկան և դինամիկան։ Դինամիկան, որպես մասնավոր դեպք պարունակում է ստատիկա ենթաբաժինը։ Կախված ուսումնասիրվող մարմնի հատկություններից մեխանիկան բաժանվում է նյութական կետի մեխանիկայի, պինդ մարմնի մեխանիկայի, հոծ միջավայրի մեխանիկայի, որն իր մեջ ընդգրկում է նաև հեղուկների և գազերի մեխանիկան:

Կինեմատիկա բաժնում ուսումնասիրվում են մեխանիկական շարժման նկարագրության եղանակները, ներմուծվում են դրա համար անհրաժեշտ գաղափարներն ու տրվում համապատասխան ֆիզիկական մեծությունների սահմանումները։ Կինեմատիկայի խնդրո առարկայի համար ուժերը որևէ դերակատարություն չունեն, ուստի ավելորդ է ասել, որ կինեմատիկան ուսունասիրում է շարժումներն առանց հաշվի առնելու նրանց առաջացման պատճառները։

Դինամիկա բաժնում ուսումնասիրվում են մեխանիկական շարժման օրենքներն ու օրինաչափությունները և դրանց կիրառություններն առանձին կոնկրետ խնդիրներում։ Հաճախ ասում են, որ դինամիկան ուսումնասիրում է շարժման օրենքները հաշվի առնելով նրանց առաջացման պատճառները։ Համոզվենք, որ այստեղ էլ ավելորդ է շեշտել այդ ակնհայտ ճշմարտությունը։ Դա հասկանալու համար, պարզենք ի՞նչ է իրենից ներկայացնում օրենքը։ Օրենքը տվյալ երևույթի հետևանքի արտահայտումն է պատճառով։ Այդ արտահայտումը կարող է տրվել ինչպես մաթեմատիկորեն, այնպես էլ մարդու կողմից ըմբռնելի որևէ լեզվով, այդ թվում նաև ժեստերի լեզվով։ Ակնհայտ է, որ օրենքի ուսումնասիրությունը չի կարող կատարվել առանց պատճառների տիրապետման։

Ստատիկա ենթաբաժնում ուսումնասիրվում են անշարժության կամ հավասարակշռության օրենքներն ու օրինաչափությունները։ Քանի որ դադարը շարժման մասնավոր դեպք է, ուստի տրամաբանական է ստատիկան համարել դինամիկայի ենթաբաժին, այլ ոչ նրան հավասարազոր բաժին։

Հիմնական հասկացություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մեխանիկական շարժում կոչվում է ժամանակի ընթացքում տարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխությունն այլ մարմինների նկատմամբ կամ մարմնի մասերի դիրքերի փոփոխությունն իրար նկատմամբ։ Մեխանիկան բաժանվում է նյութական կետի մեխանիկայի, պինդ մարմնի մեխանիկայի և հոծ միջավայրի մեխանիկայի։ Նյութական կետ կոչվում է այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է անտեսել։ Բացարձակ պինդ կոչվում է այն մարմինը, որի ցանկացած երկու կետերի հեռավորությունը շարժման ընթացքում չի փոխվում։ Համընթաց կոչվում է այն շարժումը, որի ընթացքում մարմնի ցանկացած երկու կետեր միացնող ուղիղը մնում է ինքն իրեն զուգահեռ։ Պտտական կոչվում է մարմնի այն շարժումը, որի ընթացքում նրա բոլոր կետերը շարժվում են շրջանագծերով, որոնց կենտրոնները գտնվում են մի ուղղի՝ պտտման առանցքի վրա, որն ուղղահայաց է շրջանագծերի հարթություններին։ Հաշվարկման մարմին կոչվում է այն մարմինը, որի նկատմամբ դիտարկվում են այլ մարմինների դիրքերը։ Հաշվարկման մարմինը, նրա հետ կապված կոորդինատային համակարգը և ժամանակի հաշվարկման սարքը՝ ժամացույցը, միասին կազմում են այն հաշվարկման համակարգը, որի նկատմամբ էլ դիտարկվում է մարմնի շարժումը։ Հետագիծ է կոչվում այն կետերի բազմությունը, որոնցով տվյալ հաշվարկման համակարգում հաջորդաբար անցնում է մարմինը շարժման ընթացքում։ Սկզբնակետից հետագծի երկայնքով մինչև մարմնի դիրքը եղած հեռավորությունը, վերցրած համապատասխան նշանով, կորվում է դիրքաթիվ։ Լուծել մեխանիկայի հիմնական խնդիրը նշանակում է գտնել մարմնի դիրքը որոշող մեծության կախումը ժամանակից։ Մարմնի սկզբնական դիրքը վերջնական դիրքին միացնող վեկտորը կոչվում է տեղափոխություն։ Հետագծի երկայնքով մարմնի անցած հեռավորությունը կոչվում է ճանապարհ։ Ըստ հետագծի ձևի՝ ամենապարզ շարժումն ուղղագիծ շարժումն է։ Շարժումը կոչվում է ուղղագիծ, եթե շարժման հետագիծը ուղիղ գիծ է։ Շարժումը կոչվում է կորագիծ, եթե շարժման հետագիծը որևէ կոր գիծ է։ Ըստ բնույթի շարժումները լինում են հավասարաչափ և անհավասարաչափ։