mekanik

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

Mekanik (fra oldgræsk μηχανικὴ τέχνη mechané , tysk 'maskine, kunstværk, funktionsmåde' ) [1] [2] er studiet af bevægelser og deformation af legemer og de kræfter, der virker i dem inden for naturvidenskab og teknik . I fysik forstås mekanik normalt som klassisk mekanik . I teoretisk fysiks delområde bruges udtrykket ofte i forkortelse til teoretisk mekanik . I teknik forstås det normalt at betyde teknisk mekanik , som bruger metoder og grundlæggende principper for klassisk mekanik til at beregne maskiner eller strukturer.

Både relativitetsteorien og kvantemekanikken indeholder klassisk mekanik som et specielt tilfælde.

Klassisk mekanik blev grundlæggende grundlagt i 1600 -tallet af Isaac Newtons arbejde og var dermed den første naturvidenskab i moderne forstand (se History of Classical Mechanics ).

Underinddeling

Strukturering af mekanik i fysik afdelingen
 
 
mekanik
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
kinematik
Bevægelseslove
uden beføjelser
 
dynamik
Effekten af
Kræfter
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Statik
Styrker i balance
hvilende krop
 
kinetik
Styrker ændrer
Bevægelsestilstand
Strukturering af mekanikken
i Institut for Ingeniørmekanik
 
 
 
 
Teknisk mekanik
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Statik
 
dynamik
 
Styrke teori
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
kinematik
 
kinetik
 
 

Mekanik kan groft inddeles i forskellige underområder: Kinematik beskæftiger sig med legemers bevægelse og beskriver primært legemets bane , hastighed og acceleration uden at tage hensyn til masse eller kræfter. Dynamikken udvider beskrivelsen af ​​bevægelserne gennem massen og de virkende kræfter . Dynamikken er ofte opdelt i statik (kræfter i ligevægt) ogkinetik (kræfter ikke i ligevægt). I teknisk mekanik [3] er de derimod også opdelt i kinematik og kinetik og forstået som et underområde, der står ved siden af ​​statik.

Desuden kan særlige underområder inden for mekanik klassificeres efter mange forskellige kriterier. [4]

Opdelingen, der allerede er beskrevet ovenfor i henhold til hensynet til kræfter, resulterer i:

  • Kinematik - uden at tage hensyn til kræfter
  • Dynamik - tager hensyn til kræfter

En klassifikation i henhold til sammenlægningstilstanden er som følger:

Klassificeringen efter anvendelsesområde fører til:

En klassificering efter typen af idealisering omfatter:

undersøgelse

Mekanik undervises på den ene side som en del af fysikforløbet og på den anden side som en del af ingeniøruddannelsen, for eksempel i maskiningeniør eller civilingeniør . Der er også et par specialkurser i mekanik, hvoraf nogle kaldes Applied Mechanics :

Forbindelser til beslægtede videnskabelige discipliner

Forbindelser til andre videnskabelige discipliner opstår mellem klassisk mekanik og nogle videnskabelige discipliner samt mellem teknisk mekanik og ingeniørdiscipliner.

Forbindelser inden for naturvidenskab

I biologi er biomekanik en særlig anvendelse af mekanik og i kemi, reaktionskinetik , der omhandler reaktanters kinetiske energier og kemiske reaktioner.

I fysikkens teoretiske struktur er der forskellige forbindelser: Hamilton -mekanik er en meget generel formulering af klassisk mekanik, der indeholder både newtonsk mekanik og kvantemekanik som specialtilfælde. Systemer, der består af et stort antal legemer, kan teoretisk beskrives ved de enkelte legemers bevægelser. I praksis er løsningen af ​​de mange ligninger, der kræves hertil, ikke længere mulig fra et bestemt antal organer; statistisk mekanik behandler derefter udsagn om sådanne mangekropssystemer . Fra en størrelse på omkring 10 23 partikler stemmer forudsigelserne fra den statistiske mekanik meget godt overens med termodynamikkens . Relativitetsteorien indeholder klassisk mekanik som et specielt tilfælde for små hastigheder.

Forbindelser inden for teknik

Teknisk mekanik giver dybest set generelle beregningsmetoder uden at gå ind i særlige byggematerialer (kun parametre som styrke og elasticitet tages i betragtning, men ikke om det er træ eller stål) og omhandler ikke særlige komponenter.

Fund fra den uafhængige ingeniørdisciplin inden for materialeteknologi er integreret i styrketeorien , som er et område inden for teknisk mekanik.

Inden for maskinteknik er området maskinelementer (skruer, tandhjul osv.) Meget tæt på mekanik. Der er særlige ligninger til beregning af de nødvendige dimensioner for de respektive maskinelementer. Køredynamik er en del af både dynamik og køretøjsteknologi . Mekatronik er et tværfagligt felt, der består af dele fra mekanik / maskinteknik og elektroteknik. Specialiserede områder af tekniske mekanik i maskinindustrien er maskinens dynamik og rotor dynamik . I gasturbiner er væskemekanik (aerodynamik) så tæt forbundet med termodynamik, at der undertiden er tale om aero-termodynamik [8] .

I anlægsarbejder, strukturelle engineering er særlig tæt på strukturelle engineering . [9] [10] Dette tager højde for særegenhederne ved særlige byggematerialer og er opdelt i trækonstruktion og stålkonstruktion samt beton- og armeret betonkonstruktion , mens konstruktionsteknik skaber og leverer beregningsmetoder, der er uafhængige af byggemetoden [ 11] og er derfor en grundlæggende teknisk og videnskabelig disciplin [12] . Yderligere områder er jordmekanik , stenmekanik og underjordisk dynamik .

Weblinks

Wikibooks: Mekanik i flydende og gasformige organer - Lærings- og undervisningsmaterialer
Wikibooks: Mechanics of Real Bodies - Lærings- og undervisningsmaterialer
Wikibooks: Rigid Bodies Mechanics - Lærings- og undervisningsmaterialer
Wikisource: Mekanik - Kilder og fulde tekster
Wiktionary: Mechanics - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. Heinz Dieter Motz: Engineering Mechanics: Technical Mechanics for Study and Practice . Springer-Verlag, 8. marts 2013, ISBN 978-3-642-95761-1 , s.1.
  2. Jürgen Mittelstraß: Den græske tankegang: Fra filosofiens fremkomst fra geometriens ånd . De Gruyter, 2014, ISBN 978-3-11-037062-1 , s.29 .
  3. Sayir, forretningsmand: Ingeniørmekanik. Springer, 2015, 2. udgave, s.9.
  4. R. Mahnken: Lærebog for de Tekniske Mechanics. Bind 1: Statik. Springer, 2012, s.5.
  5. a b Georg Hamel : Elementary Mechanics . En lærebog. BG Teubner, Leipzig og Berlin 1912, s.   74 ( archive.org [åbnet 26. februar 2020]).
  6. Wolfgang Nolting: Grundkursus teoretisk fysik 2. Analytisk mekanik. 9. udgave, s. IX, 105 f.
  7. Honerkamp, Römer: Klassisk teoretisk fysik. 4. udgave, forord og s. 69.
  8. ^ Hans Rick: Gasturbiner og fremdrift af fly. Springer, 2013, s.35.
  9. Dinkler: Grundlæggende i konstruktionsteknik. 4. udgave. Springer, 2016, s.3.
  10. ^ Peter Marti : strukturanalyse. Ernst & Sohn , 2012, s.4.
  11. ^ Peter Marti: strukturanalyse. Ernst & Sohn, 2012, s. 1.
  12. ^ Karl-Eugen Kurrer : Historien om konstruktionsteknik. På jagt efter balance . Ernst & Sohn, 2016, s.15