Aké štúdie dynamika?



dynamický skúma sily a momenty a ich vplyv na pohyb predmetov. Dynamika je odvetvie mechanickej fyziky, ktorá študuje telá v pohybe, berúc do úvahy javy, ktoré umožňujú tento pohyb, sily, ktoré na ne pôsobia, ich hmotnosť a zrýchlenie.

Isaac Newton bol zodpovedný za definovanie základných fyzikálnych zákonov potrebných na štúdium dynamiky objektov. Druhý zákon Newtona je najreprezentatívnejším v štúdiu dynamiky, pretože hovorí o pohybe a zahŕňa slávnu rovnicu Force = Mass x Acceleration.

Všeobecne povedané, vedci, ktorí sa zameriavajú na dynamiku, študujú, ako sa fyzický systém môže vyvinúť alebo zmeniť v určitom časovom období a príčiny, ktoré vedú k týmto zmenám..

Týmto spôsobom sa zákony založené Newtonom stali základom štúdia dynamiky, pretože pomáhajú pochopiť príčiny pohybu objektov (Verterra, 2017).

Štúdiom mechanického systému sa dá dynamika pochopiť ľahšie. V tomto prípade je možné podrobnejšie pozorovať praktické dôsledky súvisiace s druhým zákonom Newtonovho hnutia.

Avšak, tri zákony Newtona môžu byť považované dynamikou, pretože sú vzájomne prepojené pri vykonávaní akéhokoľvek fyzického experimentu, kde je možné pozorovať určitý druh pohybu (Fyzika pre Idioty, 2017).

Pre klasický elektromagnetizmus sú Maxwellove rovnice tie, ktoré opisujú fungovanie dynamiky.

Podobne sa tvrdí, že dynamika klasických systémov zahŕňa mechaniku aj elektromagnetizmus a je opísaná podľa kombinácie Newtonových zákonov, Maxwellových rovníc a Lorentzovej sily..

Niektoré štúdie spojené s dynamikou

sily

Koncepcia síl je základom riešenia problémov súvisiacich s dynamikou a statikou. Ak poznáme sily, ktoré pôsobia na objekt, môžeme určiť, ako sa pohybuje.

Na druhej strane, ak vieme, ako sa objekt pohybuje, môžeme vypočítať sily, ktoré v ňom pôsobia.

Aby bolo možné s určitosťou určiť, aké sily pôsobia na objekt, je potrebné vedieť, ako sa objekt pohybuje vo vzťahu k inerciálnemu referenčnému rámcu..

Pohybové rovnice boli vyvinuté takým spôsobom, že sily pôsobiace na objekt môžu súvisieť s jeho pohybom (najmä jeho zrýchlením) (Fyzika M., 2017).

Ak je súčet síl pôsobiacich na objekt rovný nule, objekt bude mať koeficient zrýchlenia rovný nule.

Naopak, ak súčet síl pôsobiacich na ten istý objekt nie je rovný nule, potom objekt bude mať koeficient objasnenia, a preto sa bude pohybovať.

Je dôležité objasniť, že objekt s väčšou hmotnosťou bude potrebovať väčšie uplatnenie sily, ktorá sa má premiestniť (problémy fyziky v reálnom svete, 2017)..

Newtonove zákony

Mnoho ľudí mylne tvrdí, že Isaac Newton vynašiel gravitáciu. Ak áno, bol by zodpovedný za pád všetkých predmetov.

Platí teda len to, že Isaac Newton bol zodpovedný za objavovanie gravitácie a zvyšovanie troch základných princípov pohybu (Fyzika, 2017).

1. Newtonov prvý zákon

Častica zostane v pohybe alebo v stave pokoja, pokiaľ na ňu nepôsobí vonkajšia sila.

To znamená, že ak nie sú na častice aplikované vonkajšie sily, ich pohyb alebo sa bude akýmkoľvek spôsobom meniť.

To znamená, že ak by nedochádzalo k treniu alebo odporu zo vzduchu, častica, ktorá sa pohybuje určitou rýchlosťou, by mohla pokračovať s pohybom na neurčito.

V praxi sa tento typ javov nevyskytuje, pretože existuje koeficient trenia alebo odpor vzduchu, ktorý vyvíja silu na pohybujúcu sa časticu..

Ak však uvažujete o statickej častici, tento prístup dáva väčší zmysel, pretože ak na túto časticu nie je aplikovaná vonkajšia sila, zostane v stave pokoja (Akadémia, 2017).

2 - Newtonov druhý zákon

Sila, ktorá je v objekte, sa rovná jeho hmotnosti vynásobenej zrýchlením. Tento zákon je všeobecnejšie známy svojím vzorcom (Sila = Hmotnosť x Zrýchlenie).

Toto je základný vzorec dynamiky, pretože súvisí s väčšinou cvičení, ktoré tento odbor fyziky spracováva.

Všeobecne povedané, tento vzorec je ľahko zrozumiteľný, keď si myslíte, že objekt s väčšou hmotnosťou bude pravdepodobne potrebovať viac sily na dosiahnutie rovnakého zrýchlenia ako nižšia hmotnosť..

3 - Newtonov tretí zákon

Každá akcia má reakciu. Všeobecne povedané, tento zákon znamená, že ak je tlak vyvíjaný na stenu, bude vyvíjať silu návratu k telu, ktoré ho tlačí..

To je nevyhnutné, pretože v opačnom prípade sa môže stena pri dotyku zrútiť.

Kategórie dynamiky

Štúdium dynamiky je rozdelené do dvoch hlavných kategórií: lineárna dynamika a rotačná dynamika.

Lineárna dynamika

Lineárna dynamika ovplyvňuje objekty, ktoré sa pohybujú v priamke a zahŕňajú hodnoty ako sila, hmotnosť, zotrvačnosť, posun (v jednotkách vzdialenosti), rýchlosť (vzdialenosť za jednotku času), zrýchlenie (vzdialenosť za jednotku času zvýšená na štvorcový) a hybnosť (hmotnosť na jednotku rýchlosti).

Rotačná dynamika

Dynamika otáčania ovplyvňuje objekty, ktoré sa otáčajú alebo pohybujú pozdĺž zakrivenej dráhy.

Zahŕňa hodnoty ako troque, moment zotrvačnosti, zotrvačnosť rotácie, uhlové posunutie (v radiánoch a niekedy aj stupne), uhlovú rýchlosť (radiány za jednotku času, uhlové zrýchlenie (radiány na jednotku času štvorcového) a moment hybnosti ( moment zotrvačnosti vynásobený jednotkami uhlovej rýchlosti).

Bežne môže ten istý objekt zobrazovať rotačné a lineárne pohyby počas tej istej cesty (Harcourt, 2016).

referencie

  1. Akadémia, K. (2017). Khan Academy. Získané z práva pohybu a Newtonovho pohybu: khanacademy.org.
  2. Harcourt, H. M. (2016). Cliff Notes Získané z Dynamics: cliffsnotes.com.
  3. Fyzika pre idiotov. (2017). Zdroj: DYNAMICS: physicsforidiots.com.
  4. Fyzika, M. (2017). Mini fyzika Získané z Forces and Dynamics: miniphysics.com.
    Fyzika, R. W. (2017). Reálny svet fyziky. Zdroj: Dynamics: real-world-physics-problems.com.
  5. Real-world-fyzikálne problémy. (2017). Skutočné svetové fyzikálne problémy. Zdroj: Forces: real-world-physics-problems.com.
  6. Verterra, R. (2017). Strojárska mechanika. Získané z Dynamics: mathalino.com.