A mecânica newtoniana é um ramo da física . Desde o trabalho de Albert Einstein , ela é freqüentemente chamada de mecânica clássica .
Teoria | Grandes propriedades | Conceitos |
---|---|---|
Mecânica newtoniana | Cinemática - Leis de Newton - mecânica analítica - Mecânica dos Fluidos - mecânica do ponto - Mecânica dos Sólidos - Galileo Transformações - Mecânica dos Meios Contínuos | Dimension - Espaço - Tempo - Comprimento - Velocity - Velocidade relativa - Missa - Força - Energia - O momento angular - Torque - Lei de conservação - oscilador harmônico - Ondas - Trabalho - Energia - vector Velocity |
Antes de se tornar uma ciência por si só, a mecânica há muito era uma seção da matemática .
Muitos matemáticos fizeram uma contribuição muitas vezes decisivo, entre eles grandes nomes como que Euler , Cauchy , Lagrange ... Até o fim do XVIII ° século , a mecânica era domínio de aplicação natural de matemática, o campo em que se poderia tentar fit os fatos experimentais na estrutura rigorosa da matemática. Por outro lado, certos problemas mecânicos deram origem ou direcionaram o interesse dos matemáticos para teorias como a geometria ou equações diferenciais .
Historicamente, a mecânica estática foi o primeiro campo estudado por estudiosos. Da Antiguidade à Idade Média, foram estudadas noções fundamentais como "equilíbrio", o famoso "braço de alavanca " de Arquimedes ou mesmo a noção muito mais abstrata de " força ". Posteriormente, o interesse centrou-se na " dinâmica ", isto é, nos fenómenos que regem o movimento dos sólidos, campo em que Galileu , para a queda dos corpos, e Newton na sua célebre Philosophiae Naturalis Principia Mathematica deram contributos decisivos.
No entanto, até ao final do XVIII th século , mecânico separado em duas ramificações: a ponto mecânica de um lado e os mecânica dos fluidos da outra. No caso da mecânica de pontos, os objetos estudados são implicitamente assumidos como indeformáveis e o movimento do sólido completo pode então ser descrito pelo movimento de um desses pontos notáveis: o “ centro de gravidade ”. Não foi até a corrente XIX th século para ver as primeiras teorias de sólida deformável que permitiriam reunir mecânica dos sólidos e mecânica dos fluidos em um quadro, o da mecânica do contínuo .
Ao mesmo tempo, outro formalismo nasceu para explicar o movimento dos sólidos: Lagrange , inicialmente, depois Hamilton desenvolveu uma abordagem chamada analítica que tomava como axioma não mais o equilíbrio de forças e a aceleração, mas a existência de 'um mínimo potencial energético ao qual obedece todo movimento de um sólido. Podemos mostrar que essa abordagem é rigorosamente equivalente à abordagem newtoniana; no entanto, permite o desenvolvimento de um formalismo radicalmente diferente. As principais áreas da física que usam "mecânica analítica" são a física do estado sólido e o movimento de mecanismos complexos, como braços de robôs.
No início do XX ° século , Einstein desenvolveu sua famosa teoria da relatividade e destacou as deficiências da mecânica como foi descrito por Newton. No entanto, verifica-se que o último constitui um caso especial da teoria da relatividade quando consideramos velocidades relativamente baixas. Em seguida, definimos a mecânica newtoniana , ou mecânica clássica , como o campo da física que descreve os movimentos dos corpos em baixas velocidades em comparação com a da luz (ou seja, muito menos do que 300.000 km / s aproximadamente). Neste domínio, embora seja mais simples, fornece resultados muito próximos aos da relatividade especial , o que é adequado para todos os domínios de velocidade.
Conceitualmente, a mecânica conheceu três revoluções:
No XXI th século , a evolução da mecânica clássica são, entre outros, a teoria do caos .
A mecânica newtoniana é classicamente dividida em domínios de acordo com o ponto de vista adotado:
Distingue-se assim a cinemática do ponto da cinemática do sólido, ...
Esses dois tipos de divisão podem ser resumidos na seguinte tabela:
Mecânica de pontos | Mecânica de continuidade | ||
---|---|---|---|
Mecânica sólida | Mecânica dos fluidos | ||
Cinematográfico | Cinemática do ponto | Cinemática Sólida | Fluido cinemático (em) |
Dinâmico | Dinâmica de pontos | Dinâmica sólida | Dinâmica de fluidos |
Estático | Point Statics | Estática de estado sólido | Estática de fluido (hidrostática) |