ศึกษาพลศาสตร์คืออะไร

พลวัต มันศึกษาแรงและแรงบิดและผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ Dynamics เป็นสาขาของฟิสิกส์เชิงกลที่ศึกษาร่างกายที่เคลื่อนไหวโดยคำนึงถึงปรากฏการณ์ที่ทำให้การเคลื่อนไหวนี้เป็นไปได้พลังที่กระทำกับพวกเขามวลและการเร่งความเร็ว.

Isaac Newton รับผิดชอบในการกำหนดกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ที่จำเป็นสำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของวัตถุ กฎข้อที่สองของนิวตันเป็นตัวแทนในการศึกษาพลศาสตร์เนื่องจากพูดถึงการเคลื่อนไหวและรวมถึงสมการที่มีชื่อเสียงของ Force = Mass x Acceleration.

ในแง่ทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงศึกษาว่าระบบทางกายภาพสามารถพัฒนาหรือเปลี่ยนแปลงภายในระยะเวลาและสาเหตุที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้.

ด้วยวิธีนี้กฎที่นิวตันกำหนดไว้จึงเป็นพื้นฐานในการศึกษาพลศาสตร์เนื่องจากช่วยให้เข้าใจสาเหตุของการเคลื่อนที่ของวัตถุ (Verterra, 2017).

โดยการศึกษาระบบกลไกทำให้สามารถเข้าใจพลวัตได้ง่ายขึ้น ในกรณีนี้เราสามารถสังเกตรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบเชิงปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับกฎข้อที่สองของการเคลื่อนไหวของนิวตัน.

อย่างไรก็ตามกฎสามข้อของนิวตันสามารถพิจารณาได้จากพลวัตเนื่องจากพวกมันมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเมื่อทำการทดลองทางกายภาพใด ๆ ที่สามารถสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวบางอย่าง (Physics for Idiots, 2017).

สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิกสมการของแมกซ์เวลล์เป็นสิ่งที่อธิบายการทำงานของพลวัต.

ในทำนองเดียวกันมันเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าการเปลี่ยนแปลงของระบบคลาสสิกเกี่ยวข้องกับทั้งกลศาสตร์และแม่เหล็กไฟฟ้าและอธิบายตามการรวมกันของกฎของนิวตันสมการของแมกซ์เวลล์และแรงลอเรนซ์.

การศึกษาบางส่วนเชื่อมโยงกับพลวัต

กองกำลัง

แนวคิดของกองกำลังเป็นพื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงและสถิตศาสตร์ หากเรารู้ถึงแรงที่กระทำต่อวัตถุเราสามารถตัดสินได้ว่ามันเคลื่อนที่อย่างไร.

ในทางกลับกันถ้าเรารู้ว่าวัตถุเคลื่อนที่อย่างไรเราสามารถคำนวณแรงที่กระทำได้.

เพื่อที่จะกำหนดด้วยความมั่นใจว่ากองกำลังกำลังทำอะไรกับวัตถุมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องรู้ว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่อย่างไรเมื่อเทียบกับกรอบอ้างอิงเฉื่อย.

สมการการเคลื่อนที่ได้รับการพัฒนาในลักษณะที่แรงที่กระทำกับวัตถุสามารถสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของมัน (โดยเฉพาะการเร่งความเร็ว) (Physics M. , 2017).

เมื่อผลรวมของแรงที่กระทำกับวัตถุเท่ากับศูนย์วัตถุจะมีสัมประสิทธิ์การเร่งเท่ากับศูนย์.

ในทางตรงกันข้ามถ้าผลรวมของแรงที่กระทำบนวัตถุเดียวกันนั้นไม่เท่ากับศูนย์ดังนั้นวัตถุนั้นจะมีค่าสัมประสิทธิ์การกระจ่างและดังนั้นจึงจะเคลื่อนที่.

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องชี้แจงว่าวัตถุที่มีมวลมากขึ้นจะต้องมีการบังคับใช้ที่มากขึ้นเพื่อแทนที่ (ปัญหาโลกแห่งฟิสิกส์ฟิสิกส์จริงปี 2560).

กฎของนิวตัน

หลายคนเข้าใจผิดว่าไอแซคนิวตันคิดค้นแรงโน้มถ่วง ถ้าเป็นเช่นนั้นเขาจะต้องรับผิดชอบต่อการล่มสลายของวัตถุทั้งหมด.

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ถูกต้องที่จะบอกว่าไอแซกนิวตันมีหน้าที่รับผิดชอบในการค้นหาแรงโน้มถ่วงและเพิ่มหลักการพื้นฐานของการเคลื่อนไหวสามแบบ (ฟิสิกส์, 2017).

1- กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน

อนุภาคจะยังคงเคลื่อนที่หรืออยู่ในสภาพพักเว้นเสียแต่ว่าแรงภายนอกกระทำต่อมัน.

ซึ่งหมายความว่าหากแรงภายนอกไม่ได้ถูกนำไปใช้กับอนุภาคการเคลื่อนที่ของมันหรือมันจะแตกต่างกันไปในทางใดทางหนึ่ง.

นั่นคือถ้าไม่มีแรงเสียดทานหรือการต้านทานจากอากาศอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แน่นอนสามารถดำเนินการต่อกับการเคลื่อนไหวของมันไปเรื่อย ๆ.

ในชีวิตจริงปรากฏการณ์ชนิดนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานหรือความต้านทานอากาศที่ออกแรงบังคับกับอนุภาคเคลื่อนที่.

อย่างไรก็ตามหากคุณนึกถึงอนุภาคแบบคงที่วิธีการนี้เหมาะสมกว่าเพราะหากไม่มีการใช้แรงภายนอกกับอนุภาคนั้นมันจะยังคงอยู่ในสถานะพัก (Academy, 2017).

2- กฎข้อที่สองของนิวตัน

แรงที่อยู่ในวัตถุเท่ากับมวลของมันคูณด้วยความเร่ง กฎนี้เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในสูตรของมัน (Strength = Mass x Acceleration).

นี่เป็นสูตรพื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับการออกกำลังกายส่วนใหญ่ที่ปฏิบัติโดยสาขาฟิสิกส์นี้.

โดยทั่วไปสูตรนี้เข้าใจง่ายเมื่อคุณคิดว่าวัตถุที่มีมวลมากอาจต้องใช้แรงมากขึ้นในการเร่งความเร็วเท่า ๆ กับมวลต่ำ.

3- กฎข้อที่สามของนิวตัน

ทุกการกระทำมีปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้วกฎหมายฉบับนี้หมายความว่าหากมีแรงกดดันต่อกำแพงมันจะออกแรงบังคับให้กลับไปยังร่างกายที่กดมัน.

นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากมิฉะนั้นผนังอาจยุบเมื่อสัมผัส.

หมวดหมู่ Dynamics

การศึกษาการเปลี่ยนแปลงแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: การเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นและการหมุน.

Linear Dynamics

การเคลื่อนที่เชิงเส้นส่งผลกระทบต่อวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและเกี่ยวข้องกับค่าต่าง ๆ เช่นแรงมวลความเฉื่อยการกระจัด (ในหน่วยของระยะทาง) ความเร็ว (ระยะทางต่อหน่วยของเวลา) การเร่งความเร็ว (ระยะทางต่อหน่วยของเวลาที่เพิ่มขึ้นถึง ตาราง) และโมเมนตัม (มวลต่อความเร็วหน่วย).

Dynamics การหมุน

พลวัตการหมุนมีผลกับวัตถุที่หมุนหรือเคลื่อนที่ไปตามทางโค้ง.

มันเกี่ยวข้องกับค่าต่าง ๆ เช่นกองกำลังโมเมนต์ความเฉื่อยความเฉื่อยการหมุนการกระจัดเชิงมุม (ในเรเดียนและบางครั้งองศา) ความเร็วเชิงมุม (เรเดียนต่อหน่วยเวลาเร่งเชิงมุม (เรเดียนต่อหน่วยเวลากำลังสอง) และโมเมนตัมเชิงมุม ( โมเมนต์ความเฉื่อยคูณด้วยหน่วยของความเร็วเชิงมุม).

โดยทั่วไปวัตถุเดียวกันสามารถแสดงการเคลื่อนไหวแบบหมุนและเชิงเส้นในระหว่างการเดินทางเดียวกัน (Harcourt, 2016).

การอ้างอิง

1. Academy, K. (2017) Khan Academy ดึงมาจากกฎการเคลื่อนที่ของ Forces และ Newton: khanacademy.org.
2. Harcourt, H. M. (2016) หน้าผาหมายเหตุ สืบค้นจาก Dynamics: cliffsnotes.com.
3. ฟิสิกส์สำหรับคนโง่ (2017) สืบค้นจาก DYNAMICS: physicsforidiots.com.
4. ฟิสิกส์, M. (2017) ฟิสิกส์ขนาดเล็ก ดึงมาจากกองกำลังและพลศาสตร์: miniphysics.com.
   ฟิสิกส์อาร์ดับบลิว (2017) โลกแห่งฟิสิกส์ที่แท้จริง สืบค้นจาก Dynamics: real-world-physics-problems.com.
5. โลกแห่งความจริง-ฟิสิกส์ปัญหา (2017) ปัญหาฟิสิกส์โลกแห่งความจริง สืบค้นจาก Forces: real-world-physics-problems.com.
6. Verterra, R. (2017) กลศาสตร์วิศวกรรม สืบค้นจาก Dynamics: mathalino.com.