Mexanika - fizikaning kuchlar yoki siljishlar ta'sirida jismoniy jismlarning xatti-harakatlari va jismlarning atrof-muhitga keyingi ta'siri bilan shug'ullanadigan bo'limi. Ushbu sohani ikkita asosiy yo'nalishga bo'lish mumkin: statika , dam olish holatidagi jismlarni o'rganish va dinamika , harakatdagi jismlarni o'rganish.
Statika fizik tizimlardagi yuklarni (kuch, moment/moment) statik muvozanatdagi, yaʼni quyi tizimlarning nisbiy joylashuvi vaqt oʻtishi bilan oʻzgarmaydigan yoki tarkibiy qismlar va tuzilmalar doimiy tezlikda boʻlgan holatda tahlil qilish bilan bogʻliq. . Statikadagi muhim tushuncha bu muvozanat g'oyasi bo'lib, unda kuchlar yig'indisi va har qanday nuqtaga nisbatan momentlar yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak.
Masalan, stol ustida turgan kitobning oddiy misolini ko'rib chiqing. Kitobning og'irligi tortishish kuchi tufayli pastga tushadigan kuchni ta'sir qiladi va stol kitobni oddiy kuch deb nomlanuvchi teng va qarama-qarshi kuch bilan qo'llab-quvvatlaydi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, bu kuchlar kattaligi bo'yicha teng va yo'nalish bo'yicha qarama-qarshi bo'lib, kitobning dam olishini ta'minlaydi.
Dinamika - bu jismlarning kuchlari va harakatini o'rganadigan fan. U yana kinematikaga bo'linadi, u harakatni sabablaridan qat'iy nazar tavsiflashga va jismlarning harakatini keltirib chiqaradigan yoki o'zgartiruvchi kuchlarni tekshiradigan kinetikaga bo'linadi.
Dinamikaning asosiy tushunchalariga Nyutonning harakat qonunlari kiradi, ularni quyidagicha umumlashtirish mumkin:
Dinamikani ko'rsatadigan misol - yo'lda tezlashayotgan avtomobilning harakati. Haydovchi gaz pedalini bosganda, vosita avtomobilni oldinga siljitadigan kuch hosil qiladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, avtomobilning tezlashishi dvigatel tomonidan yaratilgan kuch va avtomobilning massasi bilan belgilanadi.
Energiya mexanikaning asosiy tushunchasi bo'lib, ish qobiliyati bilan bog'liq. Mexanik energiyaning ikkita asosiy turi mavjud: kinetik energiya , harakat energiyasi va potentsial energiya , joylashuvi yoki joylashuvi tufayli ob'ektda saqlanadigan energiya.
Mexanik energiyaning saqlanish printsipi shuni ko'rsatadiki, agar faqat konservativ kuchlar (masalan, tortishish va elastik kuchlar) ishlayotgan bo'lsa, tizimning umumiy mexanik energiyasi doimiy bo'lib qoladi. Bu tenglama sifatida ifodalanishi mumkin \(E_{total} = K + U\) , bu erda \(E_{total}\) - umumiy mexanik energiya, \(K\) - kinetik energiya va \(U\) potentsial energiya.
Oddiy mashinalar - bu kuchning yo'nalishini yoki kattaligini o'zgartira oladigan qurilmalar. Ular murakkabroq mashinalarning asosiy komponentlari hisoblanadi. Oltita klassik oddiy mashinalar - tutqich, g'ildirak va o'q, kasnak, eğimli tekislik, takoz va vint.
Misol uchun, tutqich - bu og'ir og'irliklarni kamroq kuch bilan ko'tarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan oddiy mashina. Tutqichning orqasidagi printsip momentlar qonunidan kelib chiqadigan mexanik ustunlik tushunchasidir: qo'llaniladigan kuch, uning burilishdan masofasiga ko'paytiriladigan yuk kuchining burilishdan masofasiga ko'paytirilishiga teng bo'lishi kerak. Buni \(F_1d_1 = F_2d_2\) shaklida ifodalash mumkin, bu erda \(F_1\) va \(F_2\) kuchlar, \(d_1\) va \(d_2\) esa aylanadan masofalardir.
Mexanika fizikaning asosiy bo'limi bo'lib, kuchlar va harakatni o'rganish orqali jismoniy dunyoni har tomonlama tushunishni ta'minlaydi. Statika va dinamika ob'ektlarning muvozanati va harakati haqida muhim tushunchalarni taklif qiladi, energiya va oddiy mashinalar tushunchalari esa ushbu printsiplarning real stsenariylarda amaliy qo'llanilishini ko'rsatadi. Mexanikani o'rganish nafaqat koinot haqidagi tushunchamizni chuqurlashtiradi, balki kundalik muammolarni hal qilish uchun muhandislik qobiliyatimizni ham oshiradi.
