Механика – это раздел физики, изучающий движение материальных объектов и законы взаимодействия между ними. Данные объекты носят название — механические системы.
Пошаговая инструкция
Механика состоит из нескольких разделов:
- Классическая механика,
- Квантовая механика,
- Релятивистская механика.
Задачи по механике решаются в несколько этапов. Первоначально рисуется чертеж движения объектов либо объекта. Он должен отображать такие физические характеристики системы, как ускорение, скорость, время, приложение сил, расстояние. Задача чертежа заключается в наглядном отображении используемых законов физики.
Второй этап предусматривает запись всех законов движения, где х – это недостающая величина. Решается полученное уравнение легко и быстро.
Классическая механика позволяет определить законы движения тел с помощью законов Ньютона и принципа относительности Галилея. Данный раздел подразделяется на следующие подразделы:
- Статистику, которая занимается изучением равновесия тел,
- Кинематику, которая занимается изучением движения тел,
- Динамику, которая занимается изучением движения тел, рассматривая для этого всевозможные причины.
Законы Ньютона
С помощью законов Ньютона можно записать уравнение движения для различной механической системы с учетом известных силовых взаимодействий. Всего различают три закона Ньютона:
- закон инерции, то есть сохранение скорости движения,
- закон движения,
- закон парного взаимодействия.
Что касается принципа относительности Галилея, то он звучит следующим образом: законы механики не зависят от выбора инерциальной системы отсчета. Таким образом, все уравнения механики правильные.
Релятивистская механика
Релятивистская механика основана на законах механики при скоростях, сравниваемых со скоростью света. Если данный показатель меньше скорости света, тогда задача решается по принципу классической механики. Что предусматривает использование тех же законов и уравнений, при этом пространство и время считаются одной системой координат, то есть движение тела осуществляется в четырехмерном пространстве.
Квантовая механика
Что касается решения задач по квантовой механике, то данный раздел рассматривает законы движения одноименных систем, включая атомы, фотоны, молекулы. Все эти вещества являются элементарными частицами. К основным уравнениям и законам квантовой механики относятся: уравнение фон Неймана, уравнение Шредингера, уравнение Гейзенберга и Линдблада.
Механика также состоит из иных теорий:
- теория колебаний,
- теория упругости,
- теория устойчивости,
- механика газов и жидкостей.
Используемая литература
Решать задачи по физике студентам поможет специальная литература:
1. учебное пособие для студентов Фирганг, Е. В. «Руководство к решению задач по курсу общей физики» Изд. 2-е,
2. Белонучкин, В. Е. «Курс общей физики» Учебник для вузов двух томах. Т. 2. «Квантовая и статистическая физика. Термодинамика» 2-е изд.,
3. Фриш, С. Э. «Курс общей физики». Учебник в трех томах. Т. 1. «Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны» изд. 12-е и прочие.
К основным разделам относятся: основное уравнение динамики, законы сохранения импульса, энергии и момента импульса и прочие.