Mexanika fiziki cisimlərin qüvvələrə və ya yerdəyişmələrə məruz qaldıqda davranışlarını və cisimlərin ətraf mühitə sonrakı təsirini öyrənən fizikanın bir sahəsidir. Bu sahəni iki əsas sahəyə bölmək olar: statika , istirahətdə olan cisimlərin tədqiqi və dinamika , hərəkətdə olan cisimlərin öyrənilməsi.
Statika statik tarazlıqda, yəni alt sistemlərin nisbi mövqelərinin zamanla dəyişmədiyi və ya komponentlərin və strukturların sabit sürətdə olduğu bir vəziyyətdə fiziki sistemlərə yüklərin (qüvvə, fırlanma momenti/moment) təhlili ilə məşğul olur. . Statikada vacib bir anlayış tarazlıq ideyasıdır ki, burada qüvvələrin cəmi və hər hansı bir nöqtə ilə bağlı anların cəmi sıfır olmalıdır.
Məsələn, masanın üstündə dayanan bir kitabın sadə bir halını nəzərdən keçirək. Kitabın çəkisi cazibə qüvvəsi səbəbindən aşağıya doğru bir qüvvə tətbiq edir və cədvəl normal qüvvə kimi tanınan bərabər və əks qüvvə ilə kitabı dəstəkləyir. Nyutonun üçüncü qanununa görə, bu qüvvələr böyüklük baxımından bərabərdir və əks istiqamətə malikdirlər ki, bu da kitabın sükunətdə qalmasını təmin edir.
Dinamik cisimlərin qüvvələrini və hərəkətini öyrənir. O, daha sonra səbəblərindən asılı olmayaraq hərəkətin təsvirinə diqqət yetirən kinematikaya və cisimlərin hərəkətinə səbəb olan və ya dəyişdirən qüvvələri araşdıran kinetikaya bölünür.
Dinamikanın əsas anlayışlarına Nyutonun hərəkət qanunları daxildir və bunları aşağıdakı kimi ümumiləşdirmək olar:
Dinamikanı nümayiş etdirən bir nümunə yolda sürətlənən avtomobilin hərəkətidir. Sürücü qaz pedalına basdıqda, mühərrik avtomobili irəli itələyən bir qüvvə yaradır. Nyutonun ikinci qanununa görə avtomobilin sürətlənməsi mühərrikin yaratdığı qüvvə və avtomobilin kütləsi ilə müəyyən edilir.
Enerji mexanikada iş görmək qabiliyyəti ilə bağlı əsas anlayışdır. Mexanik enerjinin iki əsas növü var: kinetik enerji , hərəkət enerjisi və potensial enerji , mövqeyinə və ya düzülüşünə görə bir cismin içərisində saxlanılan enerji.
Mexanik enerjinin saxlanması prinsipi bildirir ki, yalnız mühafizəkar qüvvələr (məsələn, cazibə və elastik qüvvələr) iş görürsə, sistemin ümumi mexaniki enerjisi sabit qalır. Bunu \(E_{total} = K + U\) tənliyi kimi təqdim etmək olar, burada \(E_{total}\) ümumi mexaniki enerji, \(K\) kinetik enerji və \(U\) potensial enerjidir.
Sadə maşınlar bir qüvvənin istiqamətini və ya böyüklüyünü dəyişə bilən cihazlardır. Onlar daha mürəkkəb maşınların əsas komponentləridir. Altı klassik sadə maşın qol, təkər və ox, kasnak, meylli təyyarə, paz və vintdir.
Məsələn, qolu daha az səylə ağır yükləri qaldırmaq üçün istifadə edilə bilən sadə bir maşındır. Qolun arxasında duran prinsip, anlar qanunundan irəli gələn mexaniki üstünlük anlayışıdır: tətbiq olunan qüvvə mildən olan məsafəyə vurulan yük qüvvəsinə bərabər olmalıdır. Bunu \(F_1d_1 = F_2d_2\) kimi ifadə etmək olar, burada \(F_1\) və \(F_2\) qüvvələr, \(d_1\) və \(d_2\) isə döngəyə olan məsafələrdir.
Mexanika qüvvələrin və hərəkətin tədqiqi vasitəsilə fiziki dünyanın hərtərəfli başa düşülməsini təmin edən fizikanın təməl sahəsidir. Həm statik, həm də dinamika cisimlərin tarazlığı və hərəkəti haqqında əsas anlayışlar təklif edir, enerji və sadə maşınlar anlayışları isə bu prinsiplərin real dünya ssenarilərində praktik tətbiqlərini göstərir. Mexanikanın öyrənilməsi təkcə kainat haqqında anlayışımızı dərinləşdirmir, həm də gündəlik problemlərin həlli yollarını hazırlamaq qabiliyyətimizi artırır.
