2. МЕХАНИКА

Механиката е дял от физиката, който изучава най-простата форма на движение механичното движение, което се състои в изменение с течение на времето на взаимното положение (преместването) на телата в пространството.

Това е причината механиката да получи широко развитие преди другите природни науки. Развитието на механиката като наука започва още от III век преди новата ера, когато древногръцкият учен Архимед формулира законите за равновесие на лоста и законите за равновесие на плаващите тела.

2.1.1. Класическа механика

Основните закони на механиката (наречена днес класическа) са били изяснени от Галилей (XVI XVII век) и окончателно формулирани от Нютон (XVII - XVIII век). Ойлер (XVIII век) придава на законите аналитичен вид, т.е. записва ги във вид на уравнения и изиграва голяма роля в тяхното развитие.

Механиката на Галилей Нютон, наречена класическа, е възникнала в резултат на наблюдаването на ограничен тип движения, а имено движения на тела, сравними по размер с човешкото тяло (например хвърлен камък) или много по-големи от тях (например движението на планетите), които движения се извършват с не много големи скорости (скорости с големина малка в сравнение с големината на скоростта на светлината).

Класическата механика е прекрасно приближение към действителността, когато става дума за движение на макроскопични тела (т.е. състоящи се от голям брой атоми а не тела, които се виждат без микроскоп) и скорости с големина малка в сравнение с големината на скоростта на светлината с = 300 000 km/s. Най-големите скорости, с които се движат макроскопичните тела това са скоростите на планетите, метеоритите, космическите кораби. Техните големини не превишават няколко десетки km/s.

2.1.2. Релативистка механика

Законите за движение на телата със скорости, сравними със скоростта на светлината се изучават от т.н. релативистка механика, която се основава на специалната теория на относителността на Айнщайн (1905 г.).

Съществува и дял от физиката наречен Обща теория на относителността това е една изключително интересна материя, която изисква познаване на доста сложен математичен апарат.

2.1.3. Квантова механика

Предмет на изучаване на квантовата механика (възникнала през 20-те години на XX век) е движението на микроскопичните тела - отделни атоми или елементарни частици електрон, протон и т.н.

2.1.4. Кинематика и динамика

Прието е механиката да се разделя на две части: кинематика и динамика.

Кинематиката описва геометричните свойства на движението на телата в зависимост от времето, т.е. съотношението между положението, скоростта и ускорението, без да се интересува от масата на телата и силите предизвикващи това движение.

Динамиката изучава движението на телата в зависимост от действащите върху тях сили.

Понякога механиката се дели на три части кинематика, динамика и статика, но тъй като статиката изучава условията за равновесие на телата законите на статиката са естествени следствия от законите на динамиката. Поради това, обикновено, статиката се разглежда като раздел на динамиката.

2.2. МЕХАНИКА НА МАТЕРИАЛНА ТОЧКА

Преди да се опитаме да описваме каквото и да било механично движение на материално тяло, което се състои в изменение на неговото положение в пространството с течение на времето,