Kas tyrinėja „Dynamics“?
Dinamika tiria jėgas ir sukimo momentus bei jų poveikį objektų judėjimui. Dinamika - tai mechaninės fizikos filialas, kuris tiria judančius kūnus, atsižvelgdamas į reiškinius, kurie leidžia šį judėjimą, joms įtaką darančias jėgas, jų masę ir pagreitį.
Isaacas Newtonas buvo atsakingas už pagrindinių fizikos įstatymų, reikalingų objektų dinamikai tirti, apibrėžimą. Antrasis Niutono įstatymas yra labiausiai atstovaujantis dinamikos tyrimui, nes jis kalba apie judėjimą ir apima garsiąją jėgos = masės x pagreičio lygtį.
Apskritai, mokslininkai, kurie orientuojasi į dinamiką, tiria, kaip fizinė sistema gali išsivystyti ar keisti per tam tikrą laikotarpį ir priežastis, dėl kurių šie pokyčiai atsirado.
Tokiu būdu Niutono įstatymai tampa esminiais tyrinėjant dinamiką, nes jie padeda suprasti objektų judėjimo priežastis (Verterra, 2017).
Tiriant mechaninę sistemą, dinamiką galima lengviau suprasti. Šiuo atveju galima išsamiau stebėti praktines pasekmes, susijusias su antruoju Niutono judėjimo įstatymu.
Tačiau trys Niutono įstatymai gali būti vertinami pagal dinamiką, nes jie yra tarpusavyje susiję, vykdant bet kokį fizinį eksperimentą, kur galima pastebėti tam tikrą judėjimą (fizika Idiotams, 2017).
Klasikiniam elektromagnetizmui Maxvelo lygtis yra tos, kurios apibūdina dinamikos funkcionavimą.
Panašiai teigiama, kad klasikinių sistemų dinamika apima ir mechaniką, ir elektromagnetizmą ir yra aprašyta pagal Niutono įstatymus, Maxvelo lygtis ir Lorentzą.
Kai kurie tyrimai susiję su dinamika
Pajėgos
Jėgų samprata yra labai svarbi sprendžiant problemas, susijusias su dinamika ir statika. Jei žinome jėgas, veikiančias objektą, mes galime nustatyti, kaip jis juda.
Kita vertus, jei žinome, kaip objektas juda, galime apskaičiuoti jėgas, kurios veikia.
Norint tiksliai nustatyti, kokios yra jėgos, veikiančios objektą, būtina žinoti, kaip objektas juda inercinės atskaitos rėmo atžvilgiu.
Judėjimo lygtys sukurtos taip, kad objektui veikiančios jėgos galėtų būti susijusios su jo judėjimu (ypač su jo pagreitis) (Fizika M., 2017).
Kai objektui veikiančių jėgų suma yra lygi nuliui, objekto pagreičio koeficientas bus lygus nuliui.
Priešingai, jei jėgų, veikiančių tam pačiam objektui, suma nėra lygi nuliui, tada objektas turės aiškinimo koeficientą ir todėl judės.
Svarbu paaiškinti, kad didesnės masės objektui reikės didesnio perkeltinų jėgų taikymo (realaus pasaulio fizikos problemos, 2017).
Niutono įstatymai
Daugelis žmonių klaidingai sako, kad Izaokas Niutonas sugalvojo sunkumą. Jei taip, jis būtų atsakingas už visų objektų kritimą.
Todėl galima teigti, kad Isaacas Newtonas buvo atsakingas už sunkumo atskleidimą ir tris pagrindinius judėjimo principus (fizika, 2017).
1 - Niutono pirmasis įstatymas
Dalelės išliks judančios arba poilsinės būsenos, nebent joms veiktų išorinė jėga.
Tai reiškia, kad jei išorinės jėgos nėra taikomos dalelei, jos judėjimas ar kitoks.
Tai reiškia, kad, jei oro nebūtų trinties ar pasipriešinimo, dalelė, kuri juda tam tikru greičiu, galėtų tęsti judėjimą neribotą laiką.
Praktiniame gyvenime tokio tipo reiškiniai neįvyksta, nes yra trinties arba oro pasipriešinimo koeficientas, galintis daryti įtaką judančiai dalelei.
Tačiau, jei galvojate apie statinę dalelę, šis požiūris yra prasmingesnis, nes jei šioms dalelėms nebus taikoma išorinė jėga, ji išliks poilsio būsenoje (Akademija, 2017).
2 - „Newton“ antrasis įstatymas
Objekte esanti jėga yra lygi jos masei, padaugintai iš jos pagreičio. Šis įstatymas yra plačiau žinomas pagal formulę (stiprumas = masė x pagreitis).
Tai yra pagrindinė dinamikos formulė, nes ji yra susijusi su dauguma fizikos šakų treniruočių.
Apskritai, ši formulė yra lengvai suprantama, kai manote, kad didesnės masės objektas greičiausiai turės taikyti daugiau jėgos, kad pasiektų tą patį pagreitį, kaip ir mažesnės masės.
3 - Trečiasis Niutono įstatymas
Kiekvienas veiksmas turi reakciją. Apskritai, šis įstatymas reiškia, kad jei slėgis yra sienos atžvilgiu, jis sukels grąžinimo jėgą į kūną, kuris jį spaudžia.
Tai yra labai svarbu, nes jei ne, tai gali būti, kad siena sugriuvo, kai ji buvo paliesta.
„Dynamics“ kategorijos
Dinamikos tyrimas suskirstytas į dvi pagrindines kategorijas: linijinę dinamiką ir rotacijos dinamiką.
Linijinė dinamika
Linijinė dinamika veikia objektus, judančius tiesia linija ir apima tokias vertes kaip jėga, masė, inercija, poslinkis (atstumo vienetais), greitis (atstumas per laiko vienetą), pagreitis (atstumas per laiko vienetą, padidintą iki kvadratas) ir pagreitį (masės vieneto greitis).
Rotacinė dinamika
Sukimosi dinamika veikia objektus, kurie sukasi arba juda išilgai kelio.
Ji apima tokias vertybes kaip troja, inercijos momentas, sukimosi inercija, kampinis poslinkis (radianais ir kartais laipsniai), kampinis greitis (radianai per laiko vienetą, kampinis pagreitis (radianai per laiko kvadratas) ir kampinis momentas ( inercijos momentas, padaugintas iš kampinio greičio vienetų).
Paprastai tas pats objektas toje pačioje kelionėje gali rodyti sukimosi ir linijinius judesius (Harcourt, 2016).
