אנו מסבירים מהי מכניקה בפיזיקה ואת תחומי העניין שבהם היא ממקדת את לימודיה. כמו כן, כיצד מסווג משמעת זו.
מה זה מכניקה?
ב גוּפָנִי, המחקר ידוע בתור מכניקה ו אָנָלִיזָה שֶׁל תְנוּעָה ושאר הגופים, כמו גם התפתחותם הזמנית בפעולה של אחד או יותר כוחות. שמה בא מהלטינית מֵכָנִיקָה, שפירושו "אומנות בניית המכונות".
מעניינות גם את המכניקה הדינמיקה של מערכות פיזיקליות, כגון שדות אלקטרומגנטיים או מערכות של חלקיקים, למרות העובדה שהם לא יכולים להיחשב גופים כראוי.
בדיוק כמו שאר הפיסיקה, זה משמעת לווה מ מתמטיקה השפה הפורמלית שלה לבטא את תוכנו, ובו בזמן, מניחה את היסודות לרוב יֶדַע של הנדסה קלאסית.
כיצד מסווגים מכניקה?
המכניקה מחולקת לארבעה גושי תוכן עיקריים:
- מכניקה קלאסית. ידוע גם בשם "מכניקה ניוטונית" (היא מבוססת על מחקריו של אייזק ניוטון), היא עוסקת בגופים מקרוסקופיים שנעים במהירויות קטנות בהשוואה לזו של אוֹר (300000 קמ"ש).
- מכניקה רלטיביסטית. שמו בא מהמפורסםתורת היחסות נוסח על ידי אלברט איינשטיין, שמחקריו חוללו מהפכה בתחום הפיזיקה. תורת היחסות המיוחדת, שנוסחה בשנת 1905, מתארת את התנהגותם של גופים הנעים במהירויות הקרובות לזו של האור. בשנת 1915 הציע איינשטיין הסבר חדש ל כוח משיכה עם מה שמכונה "תורת היחסות הכללית", החוקרת גופים בעלי מסות בסדר גודל של מסות פלנטריות (או יותר) או עם צפיפות גבוה מאוד, והוא מבוסס על העיקרון שהמידות של ה מזג אוויר והמרחב (שבמכניקה הקלאסית נחשבים קבועים ואוניברסליים) תלויים בתנועת הצופה ולכן הם יחסיים.
- מכניקה קוואנטית. ענף זה של הפיזיקה עוסק בתופעות המערבות את אטומים וחלקיקים בסיסיים (לדוגמה אלקטרונים). תיאוריה זו מסוגלת להסביר את כל האינטראקציות הבסיסיות של חוֹמֶר, למעט כוח הכבידה. בתוך מכניקת הקוונטים קיימת מכניקת הקוונטים רלטיביסטית, החוקרת את התנהגותם של חלקיקים תת-אטומיים הנעים במהירויות הקרובות לזו של האור.
- תורת השדות הקוונטיים. ענף זה של מכניקה הוא העדכני ביותר (המחצית הראשונה של המאה ה-20) וגישתו מנסה ליישם את העקרונות שלמכניקה קוואנטית התייחסות לחלקיקים כשדות רציפים. תיאוריה זו שימושית מאוד, למשל, כאשר חוקרים את השדה האלקטרומגנטי ומסוגלת לשלב את עקרונות היחסות הפרטית.