Klasična mehanika: razlika između inačica
Nadopunio Klasična mehanika |
nadopunio Klasična mehanika |
||
Redak 2: | Redak 2: | ||
[[datoteka:Orbital motion.gif|mini|desno|290px|Crtež pokazuje kružno [[gibanje]] ili [[vrtnja|vrtnju]] [[satelit]]a oko [[Zemlja|Zemlje]], prikazujući [[vektor]]e [[Orbitalna brzina|orbitalne ili obodne brzine satelita]] ''v'' i [[Centrifugalna i centripetalna sila|centripetalno]] [[ubrzanje]] ''a''.]] |
[[datoteka:Orbital motion.gif|mini|desno|290px|Crtež pokazuje kružno [[gibanje]] ili [[vrtnja|vrtnju]] [[satelit]]a oko [[Zemlja|Zemlje]], prikazujući [[vektor]]e [[Orbitalna brzina|orbitalne ili obodne brzine satelita]] ''v'' i [[Centrifugalna i centripetalna sila|centripetalno]] [[ubrzanje]] ''a''.]] |
||
[[datoteka:Cavalo a arrastar um bloco de 350 kg..png|290px|mini|desno|'''Prvi Newtonov zakon''' (zakon [[tromost]]i ili inercije) tvrdi da svako [[Tijelo (fizika)|tijelo]] ostaje u stanju mirovanja ili jednolikoga [[gibanje|gibanja]] po [[pravac|pravcu]] dok ga neka vanjska [[sila]] ne prisili da to stanje promijeni.]] |
|||
[[datoteka:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|290px|mini|desno|[[Newtonov zakon gravitacije]]: dva tijela se privlače uzajamno [[sila|silom]] koja je razmjerna (proporcionalna) [[Množenje|umnošku]] njihovih [[masa]], a obrnuto proporcionalna [[kvadrat]]u njihove međusobne udaljenosti.]] |
|||
'''Klasična mehanika''' je dio [[Klasična fizika|klasične fizike]] koji obuhvaća [[mehanika|mehaniku]] [[čestica]] utemeljenu na Newtonovim zakonima mehanike i Galileijevu načelu relativnosti: [[gravitacija|gravitaciju]], mehaniku [[Tijelo (fizika)|krutoga tijela]], [[mehanika fluida|mehaniku fluida]], mehaniku [[titranje|titranja]] i mehaniku širenja [[val]]ova u elastičnom sredstvu. <ref> '''klasična mehanika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69777], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> |
'''Klasična mehanika''' je dio [[Klasična fizika|klasične fizike]] koji obuhvaća [[mehanika|mehaniku]] [[čestica]] utemeljenu na Newtonovim zakonima mehanike i Galileijevu načelu relativnosti: [[gravitacija|gravitaciju]], mehaniku [[Tijelo (fizika)|krutoga tijela]], [[mehanika fluida|mehaniku fluida]], mehaniku [[titranje|titranja]] i mehaniku širenja [[val]]ova u elastičnom sredstvu. <ref> '''klasična mehanika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69777], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> |
||
Redak 7: | Redak 11: | ||
Osnove moderne mehanike su postavili [[Galileo Galilei]] ([[1564]].-[[1642]].) i [[Isaac Newton]] ([[1643]].-[[1727]].). Do kraja [[19. stoljeće|19. stoljeća]] se smatralo da je ono što danas zovemo klasičnom mehanikom konačna fizikalna istina o [[svemir]]u. Međutim, na prijelazu 19. u 20. stoljeće, rađaju se nove ideje te se na stare probleme počelo gledati s novog stanovišta, što je urodilo stvaranjem [[Kvantna mehanika|kvantne mehanike]] i [[Teorija relativnosti|teorije relativnosti]]. Danas znamo da je klasična mehanika samo aproksimacija jedne više istine o materiji, prostoru i vremenu koja, unatoč uznapredovalim znanjima i tehnologiji, nije još ni izbliza u potpunosti otkrivena. |
Osnove moderne mehanike su postavili [[Galileo Galilei]] ([[1564]].-[[1642]].) i [[Isaac Newton]] ([[1643]].-[[1727]].). Do kraja [[19. stoljeće|19. stoljeća]] se smatralo da je ono što danas zovemo klasičnom mehanikom konačna fizikalna istina o [[svemir]]u. Međutim, na prijelazu 19. u 20. stoljeće, rađaju se nove ideje te se na stare probleme počelo gledati s novog stanovišta, što je urodilo stvaranjem [[Kvantna mehanika|kvantne mehanike]] i [[Teorija relativnosti|teorije relativnosti]]. Danas znamo da je klasična mehanika samo aproksimacija jedne više istine o materiji, prostoru i vremenu koja, unatoč uznapredovalim znanjima i tehnologiji, nije još ni izbliza u potpunosti otkrivena. |
||
== Newtonovi zakoni == |
|||
{{Glavni|Isaac Newton}} |
|||
Newtonovi zakoni su 4 temeljna [[aksiom]]a mehanike: |
|||
* '''Prvi Newtonov zakon''' (zakon [[tromost]]i ili inercije) tvrdi da svako [[Tijelo (fizika)|tijelo]] ostaje u stanju mirovanja ili jednolikoga [[gibanje|gibanja]] po [[pravac|pravcu]] dok ga neka vanjska [[sila]] ne prisili da to stanje promijeni. Taj je aksiom Newton preuzeo od Galilea Galileija, koji ga je izveo već 1638. |
|||
* '''Drugi Newtonov zakon''' (zakon gibanja) tvrdi da promjena [[Količina gibanja|količine gibanja]] razmjerna je sili koja djeluje, a odvija se u smjeru te sile. Kako je Newton količinom gibanja nazivao produkt [[masa|mase]] i [[brzina|brzine]] (''m · v''), taj aksiom istovremeno određuje ili definira [[sila|silu]] (F) i uvodi [[Mjerna veličina|fizikalnu veličin]]u masu kao svojstvo tijela: |
|||
:::<math>F = \frac{\Delta (m \cdot v)}{\Delta t} </math> |
|||
Najosnovnija podjela mehanike: |
|||
*[[Statika]] - proučava tijela u ravnoteži. |
|||
*[[Dinamika]] - proučava geometrijske aspekte gibanja i djelovanje [[Sila|sila]]. |
|||
**[[Kinematika]] |
|||
**[[Kinetika]] |
|||
gdje je: ''t'' - [[Vrijeme (fizika)|vrijeme]]. U klasičnoj mehanici, pod pretpostavkom konstantnosti ili nepromjenjivosti mase, jednakost poprima oblik: |
|||
:::<math>F = m \cdot \frac{\Delta v}{\Delta t} = m \cdot a </math> |
|||
Mehaniku možemo podijeliti i prema naravi predmeta proučavanja: |
|||
*Mehanika materijalne točke |
|||
*Mehanika krutog tijela - proučava gibanje i ravnotežu tijela kod kojih se međusobni položaj sastavnih čestica ne mijenja. |
|||
*[[Fizika čvrstog tijela]] |
|||
*[[Mehanika fluida]] |
|||
i time se uvodi veličina koja se naziva [[ubrzanje]] ili akceleracija ''a''. Iz Newtonove definicije slijedi da se sila može očitovati i kao promjena mase. To omogućuje da se klasična mehanika javlja kao poseban slučaj [[Teorija relativnosti|teorije relativnosti]] za brzine koje nisu bliske [[brzina svjetlosti|brzini svjetlosti]]. |
|||
* '''Treći Newtonov zakon''' (zakon akcije i reakcije) tvrdi da uz svaku silu koja proizlazi iz djelovanja okoline na tijelo javlja protusila ili reakcija koja je iznosom jednaka sili, ali je suprotnoga smjera. |
|||
* [[Newtonov zakon gravitacije]] tvrdi da se bilo koja dva tijela ili čestice uzajamno privlače silom razmjernom njihovim masama ''m<sub>1</sub>'' i ''m<sub>2</sub>'', a obrnuto razmjernom kvadratu njihove udaljenosti ''r'' : |
|||
:::<math>F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}\ </math> |
|||
Primjena teoretskih znanja iz svih grana mehanike u građevinarstvu, strojarstvu, brodogradnji itd. se naziva '''primjenjena mehanika'''. |
|||
gdje je: |
|||
* ''F'' - uzajamna sila privlačenja između dva tijela ([[kg]]), i vrijedi F = F<sub>1</sub> = F<sub>2</sub>, |
|||
* ''G'' - univerzalna [[gravitacijska konstanta]] koja otprilike iznosi 6.67428 × 10<sup>−11</sup> [[njutn|N]] [[Četvorni metar|m<sup>2</sup>]] kg<sup>−2</sup>, |
|||
* ''m''<sub>1</sub> - masa prvog tijela (kg), |
|||
* ''m''<sub>2</sub> - masa drugog tijela (kg), i |
|||
* ''r'' - međusobna udaljenost između središta dva tijela ([[metar|m]]). <ref> '''Newtonovi zakoni''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=43656], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> |
|||
=== Galileijevo načelo relativnosti === |
|||
{{Glavni|Galileo Galilei}} |
|||
Galileijevo načelo relativnosti je načelo klasične fizike za preračunavanje [[Koordinatni sustav|koordinata]] i brzina čestica između dvaju [[Inercijski referentni okvir|inercijskih sustava]] koji se jedan u odnosu na drugi gibaju stalnom brzinom. Vrijedi samo za male brzine. Za brzine bliske brzini svjetlosti vrijede [[Lorentzove transformacije]]. <ref> '''Galileijevo načelo relativnosti''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=69778], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> |
|||
[[Sila|Sile]] kojima se klasična mehanika uglavnom bavi spadaju u kontaktne (sve vrste), [[Gravitacija|gravitacijske]] i [[Tromost|inercijalne]]. To, međutim ne znači da je problem djelovanja nekih drugih sila manje mehaničke prirode od upravo spomenutih - npr. gibanje [[Elektron|elektrona]] u strujnom krugu pod [[napon|razlikom potencijala]] električnog polja. Stvar je jednostavno u tome što druge pojave imaju dovoljnu kompleksnost i posebnost da ih se proučava kao odvojene grane znanosti. |
|||
== Važniji pojmovi == |
== Važniji pojmovi == |
Inačica od 12. prosinca 2015. u 10:50
Klasična mehanika je dio klasične fizike koji obuhvaća mehaniku čestica utemeljenu na Newtonovim zakonima mehanike i Galileijevu načelu relativnosti: gravitaciju, mehaniku krutoga tijela, mehaniku fluida, mehaniku titranja i mehaniku širenja valova u elastičnom sredstvu. [1]
Osnove moderne mehanike su postavili Galileo Galilei (1564.-1642.) i Isaac Newton (1643.-1727.). Do kraja 19. stoljeća se smatralo da je ono što danas zovemo klasičnom mehanikom konačna fizikalna istina o svemiru. Međutim, na prijelazu 19. u 20. stoljeće, rađaju se nove ideje te se na stare probleme počelo gledati s novog stanovišta, što je urodilo stvaranjem kvantne mehanike i teorije relativnosti. Danas znamo da je klasična mehanika samo aproksimacija jedne više istine o materiji, prostoru i vremenu koja, unatoč uznapredovalim znanjima i tehnologiji, nije još ni izbliza u potpunosti otkrivena.
Newtonovi zakoni
Newtonovi zakoni su 4 temeljna aksioma mehanike:
- Prvi Newtonov zakon (zakon tromosti ili inercije) tvrdi da svako tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikoga gibanja po pravcu dok ga neka vanjska sila ne prisili da to stanje promijeni. Taj je aksiom Newton preuzeo od Galilea Galileija, koji ga je izveo već 1638.
- Drugi Newtonov zakon (zakon gibanja) tvrdi da promjena količine gibanja razmjerna je sili koja djeluje, a odvija se u smjeru te sile. Kako je Newton količinom gibanja nazivao produkt mase i brzine (m · v), taj aksiom istovremeno određuje ili definira silu (F) i uvodi fizikalnu veličinu masu kao svojstvo tijela:
gdje je: t - vrijeme. U klasičnoj mehanici, pod pretpostavkom konstantnosti ili nepromjenjivosti mase, jednakost poprima oblik:
i time se uvodi veličina koja se naziva ubrzanje ili akceleracija a. Iz Newtonove definicije slijedi da se sila može očitovati i kao promjena mase. To omogućuje da se klasična mehanika javlja kao poseban slučaj teorije relativnosti za brzine koje nisu bliske brzini svjetlosti.
- Treći Newtonov zakon (zakon akcije i reakcije) tvrdi da uz svaku silu koja proizlazi iz djelovanja okoline na tijelo javlja protusila ili reakcija koja je iznosom jednaka sili, ali je suprotnoga smjera.
- Newtonov zakon gravitacije tvrdi da se bilo koja dva tijela ili čestice uzajamno privlače silom razmjernom njihovim masama m1 i m2, a obrnuto razmjernom kvadratu njihove udaljenosti r :
gdje je:
- F - uzajamna sila privlačenja između dva tijela (kg), i vrijedi F = F1 = F2,
- G - univerzalna gravitacijska konstanta koja otprilike iznosi 6.67428 × 10−11 N m2 kg−2,
- m1 - masa prvog tijela (kg),
- m2 - masa drugog tijela (kg), i
- r - međusobna udaljenost između središta dva tijela (m). [2]
Galileijevo načelo relativnosti
Galileijevo načelo relativnosti je načelo klasične fizike za preračunavanje koordinata i brzina čestica između dvaju inercijskih sustava koji se jedan u odnosu na drugi gibaju stalnom brzinom. Vrijedi samo za male brzine. Za brzine bliske brzini svjetlosti vrijede Lorentzove transformacije. [3]
Važniji pojmovi
- Brzina
- Deformacija
- Energija
- Gibanje
- Gravitacija
- Gustoća
- Impuls sile
- Tromost (inercija)
- Količina gibanja
- Krutost
- Kutna brzina
- Kutno ubrzanje
- Masa
- Moment
- Moment inercije
- Naprezanje
- Putanja
- Rad
- Sila
- Snaga
- Težina
- Tlak
- Ubrzanje
- Uzgon
- Vrijeme
Izvori
- ↑ klasična mehanika, [1], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
- ↑ Newtonovi zakoni, [2], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
- ↑ Galileijevo načelo relativnosti, [3], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
Vanjske poveznice
|