Dynamik (fysik)

Dynamik ( oldgræsk δύναμις 'kraft') er den gren af mekanik, der beskæftiger sig med kræfternes virkning. I fysik forstås dynamik som beskrivelsen af ​​legemers bevægelse i deres afhængighed af de kræfter, der virker på dem.

I en mere generel forstand beskriver dynamik i fysik ( dynamisk ) adfærd for et dynamisk system og bevægelsesligningerne, som det er baseret på.

Der er forskellige klassifikationer af dynamikken.

fysik

I fysikken er dynamikken opdelt i statik , der omhandler tilfælde af en ligevægt af kræfter (uaccelererede legemer) ogkinetik , der omhandler accelererede kroppe. I modsætning hertil er kinematik, som et yderligere mekanisk område, begrænset til en geometrisk beskrivelse af bevægelserne uden at tage hensyn til kræfter.

Teknisk mekanik

I teknisk mekanik forstås dynamik som teorien om bevægelser af faste kroppe. Væskedynamik omhandler derimod gasser og væsker. I teknisk mekanik er dynamikken normalt opdelt i ^{[1] [2] [3]}

• kinematikken , som ikke tager hensyn til nogen kræfter, men kun beskriver de bevægelige legemes stier geometrisk og
• kinetikken , som også tager hensyn til kræfter.

Udover statik og styrke teori er dynamik et af de tre hovedområder inden for teknisk mekanik. Dels anses det for at momentum for de to områder inden for statik og kinetik er, ^{[4] [5] [6]} de tilsvarende værker er imidlertid opdelt alle forfatterne i tre bind eller kapitler, hvoraf hver omhandler statik og styrke teori og en anden med kinetik og kinematik. Nogle af disse bind kaldes dynamik , andre også kaldet kinetik og kinematik ^[7] eller bare kinetik ^[8] . Indholdet omfatter kinematik og kinetik for individuelle punktmasser, flere punktmasser og stive legemer samt vibrationer . Hvis inertiekræfterne er inkluderet i problemet, kan de løses med statiske metoder. I denne henseende er dynamikken metodisk baseret på statikken og undervises derfor kun efter statikken. ^{[9] [10]}

Dynamikken kender følgende underområder med større betydning:

• Maskindynamik
• Strukturel dynamik
• Køretøjsdynamik
• Rotordynamik

Koncepthistorie

Navnet "dynamik" for teorien om kræfter blev introduceret i 1695 af Gottfried Wilhelm Leibniz i hans Specimen Dynamicum . Baseret på Aristoteles 'lære forstod Leibniz "kraft" for at være den "materielle ejendom", der er iboende i den respektive krop, der bevæger den. Han identificerede dette hovedsageligt med det, der nu er kendt som kroppens kinetiske energi . I klassisk mekanik , der går tilbage til Isaac Newton , er materie absolut passiv, og virkningen af ​​en ekstern kraft ændrer dens bevægelsestilstand, som defineret i Newtons anden lov fra 1687 og eksplicit defineret af Leonhard Euler i 1739 i dagens formel ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">F.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">-en</span></span>}}${\ displaystyle F = ma} sæt. ^[11]

Weblinks

Wikibooks: Dynamik - Lærings- og undervisningsmaterialer

Individuelle beviser

1. ↑ Horst Herr: Teknisk mekanik - statik, dynamik, styrke teori. 2008, forord, s. 2-4.
2. ↑ Ulrich Gabbert , Ingo Raecke: Teknisk mekanik til industrielle ingeniører. Hanser, 4. udgave, 2008, s. 213.
3. ↑ Mahir Sayir, Stephan Kaufmann: Engineering Mechanics 3 - Dynamics. Springer 2. udgave, 2015, s.9.
4. ↑ Jürgen Dankert og Helga Dankert: Teknisk mekanik. Springer, 7. udgave, 2013, s. 457.
5. ^ Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technical Mechanics 3 - Kinetics. Springer, 13. udgave, 2015, s. 1.
6. ↑ Mahnken: Textbook of Tekniske Mechanics - Dynamics. Springer, 2. udgave, 2012, s.3.
7. ↑ Dreyer blandt andre: Teknisk mekanik - Kinematik og kinetik.
8. ↑ Gross et al .: Technical Mechanics 3 - Kinetics.
9. ↑ Mahnken: Textbook of Tekniske Mechanics - Dynamics. Springer, 2. udgave, 2012, forord.
10. ↑ Mahir Sayir, Stephan Kaufmann: Engineering Mechanics 3 - Dynamics. Springer, 2. udgave, 2015, forord og s. 27.
11. ^ Max Jammer : Concepts of Force: A Study in the Foundations of Dynamics. Harvard UP, Cambridge (Mass.) 1957; Harper, New York 1962; Dover, New York 1999. ISBN 0-486-40689-X .