Розділ фізики - Механіка

Механіка – це наука про механічний рух матеріальних тіл та взаємодії між ними, що відбуваються при цьому.

Під механічним рухом розуміють зміну з плином часу взаємного положення тіл або їх частинок у просторі. Приклади механічного руху включають рух
небесних тіл, падіння тіл під дією земного тяжіння, різного роду коливання, морські течії та рух повітряних потоків, а також різні рухи в техніці.
Механічний рух можна спостерігати в повсякденному житті, наприклад, рух автомобілів, поїздів, літаків і навіть рух людей і тварин.

Взаємодії представляють собою ті дії тіл одне на одного, результатами яких є зміни швидкостей точок цих тіл або їх деформації. Приклади взаємодій
 включають тяжіння тіл за законом всесвітнього тяжіння, тиск одне на одного дотичних тіл, вплив частинок газу або рідини одне на одного або на тіла,
що рухаються в них. Взаємодії можуть бути як контактними (наприклад, тертя), так і дальнодействуючими (наприклад, гравітація).

Підрозділи механіки:

1. Класична механіка: В основі лежать закони механіки Ньютона, що описують рух тіл зі швидкостями, малими порівняно зі швидкістю світла.
   Класична механіка включає в себе такі розділи, як кінематика, динаміка і статика. Кінематика вивчає рух тіл без урахування причин, що викликають
   цей рух. Динаміка розглядає причини руху і взаємодії тіл, а статика вивчає умови рівноваги тіл.
2. Теорія відносності: Розглядає рух тіл зі швидкостями, близькими до швидкості світла. Теорія відносності була розроблена Альбертом Ейнштейном
   і включає в себе спеціальну і загальну теорію відносності. Спеціальна теорія відносності розглядає рух тіл в інерціальних системах відліку, а
   загальна теорія відносності описує гравітацію як викривлення простору-часу.
3. Квантова механіка: Вивчає внутрішньоатомні явища та рух елементарних частинок. Квантова механіка описує поведінку частинок на
   мікроскопічному рівні, де класична механіка перестає бути застосовною. Основні принципи квантової механіки включають принцип невизначеності
    Гейзенберга і корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Абстрактні поняття в механіці:

1. Матеріальна точка: Об'єкт незначних розмірів, що має масу (застосовується при поступальному русі або при русі, коли можна знехтувати
   обертанням тіла навколо його центру мас). Матеріальна точка використовується для спрощення задач, коли розміри і форма тіла не суттєві для
   опису його руху.
2. Абсолютно тверде тіло: Тіло, відстань між двома будь-якими точками якого завжди залишається незмінною (застосовується, коли можна знехтувати
    деформацією тіла). Абсолютно тверде тіло використовується для опису руху і взаємодії тіл, коли їх деформації малі і не впливають на результати
    розрахунків.
3. Суцільне середовище: Середовище, молекулярною структурою якого можна знехтувати. Суцільне середовище використовується для опису руху
   рідин і газів, коли можна вважати, що вони заповнюють весь простір рівномірно і безперервно.

Основні кінетичні міри руху:

• Швидкість: Векторна величина, що характеризує швидкість зміни положення тіла в просторі. Швидкість може бути постійною або змінною. У разі
  змінної швидкості вводиться поняття миттєвої швидкості, яка визначається як похідна від координати за часом.
• Прискорення: Векторна величина, що характеризує швидкість зміни швидкості тіла. Прискорення може бути постійним або змінним. У разі змінного
   прискорення вводиться поняття миттєвого прискорення, яке визначається як похідна від швидкості за часом.

Основна міра механічної взаємодії матеріальних тіл:

• Сила: Векторна величина, що характеризує взаємодію між тілами, яка викликає зміну їх швидкості або деформацію. Сила є причиною зміни руху тіл
  і визначається другим законом Ньютона як добуток маси тіла на його прискорення. Сили можуть бути контактними (наприклад, сила тертя) і
   дальнодействуючими (наприклад, сила гравітації).

Застосування механіки

Механіка знаходить широке застосування в різних галузях науки і техніки. Вона використовується для розрахунку траєкторій космічних апаратів,
проектування машин і механізмів, аналізу руху транспортних засобів, вивчення поведінки рідин і газів, а також у біомеханіці для вивчення руху живих
 організмів. Механіка також відіграє важливу роль у будівництві, де вона використовується для розрахунку міцності і стійкості будівель і споруд.

Історія розвитку механіки

Механіка має довгу історію розвитку, починаючи з давніх часів. Перші ідеї про рух і взаємодію тіл були сформульовані давньогрецькими філософами,
такими як Аристотель. Однак сучасна механіка почала розвиватися в XVII столітті з роботами Галілео Галілея та Ісаака Ньютона. Ньютон сформулював
три закони руху, які стали основою класичної механіки. У XX столітті Альберт Ейнштейн розробив теорію відносності, а Макс Планк і Вернер Гейзенберг
 заклали основи квантової механіки.