Den newtonske mekanikken er en gren av fysikken . Siden Albert Einsteins arbeid blir det ofte referert til som klassisk mekanikk .
Teori | Store eiendommer | Begreper |
---|---|---|
Newtonsk mekanikk | Kinematikk - Lover av Newtons - Analytiske Mekanikk - Fluidmekanikk - mekanikken i punkt - Solid mekanikk - Galileo Transformations - kontinuumsmekanikk | Dimensjon - Rom - Tid - Lengde - Hastighet - Relativ hastighet - Masse - Kraft - Energi - Vinkelmoment - Moment - Bevaringsloven - Harmonisk oscillator - Bølge - Arbeid - Kraft - Hastighetsvektor |
Før det ble en vitenskap i seg selv, hadde mekanikk lenge vært en del av matematikken .
Mange matematikere har gjort det en ofte avgjørende bidrag, blant dem store navn som at Euler , Cauchy , Lagrange ... Frem til slutten av XVIII th århundre , mekanikere var naturlig søknaden domenet av matematikk, feltet der man kan forsøke å passe eksperimentelle fakta inn i den stramme rammen av matematikken. Motsatt har visse mekaniske problemer født eller rettet matematikernes interesse mot teorier som geometri eller differensiallikninger .
Historisk var statisk mekanikk det første feltet studert av forskere. Fra antikken til middelalderen, grunnleggende begreper som "balanse", den berømte " spaken arm " av Archimedes eller enda mye mer abstrakte begrepet " makt " ble studert. Senere var interessen rettet mot " dynamikk ", det vil si fenomenene som styrer bevegelsen av faste stoffer, et felt der Galileo , for kroppens fall, og Newton i hans berømte Philosophiae Naturalis Principia Mathematica har gitt avgjørende bidrag.
Men inntil slutten av det XVIII th århundre , mekanisk separert i to grener: en mekanisk synspunkt på den ene side og de fluidmekanikk av den andre. Når det gjelder punktmekanikk antas de studerte objektene implisitt å være udeformerbare, og bevegelsen til det komplette faste stoffet kan deretter beskrives ved bevegelsen til et av disse bemerkelsesverdige punktene: " tyngdepunktet ". Det var ikke før den aktuelle XIX th århundre for å vise de første teorier om fast deformerbar som ville tillate å bringe sammen solide mekaniske og fluidmekanikk i en ramme, som i kontinuumsmekanikk .
Samtidig ble en annen formalisme født for å forklare bevegelsen til faste stoffer: Lagrange opprinnelig utviklet Hamilton deretter en såkalt analytisk tilnærming som ikke lenger aksepterte styrkebalansen og akselerasjonen, men eksistensen av et minimum energipotensial som all bevegelse av et solidt adlyder. Vi kan vise at denne tilnærmingen tilsvarer den newtonske tilnærmingen; det tillater imidlertid utvikling av en radikalt annen formalisme. Hovedområdene innen fysikk ved bruk av "analytisk mekanikk" er faststoffysikk og bevegelse av komplekse mekanismer som robotarmer.
På begynnelsen av XX th århundre , Einstein utviklet sin berømte relativitetsteori og fremhevet manglene av mekanisk som det ble beskrevet av Newton. Det viser seg imidlertid at sistnevnte utgjør et spesielt tilfelle av relativitetsteorien når vi vurderer relativt lave hastigheter. Vi definerte deretter Newtons mekanikk , eller klassisk mekanikk , som fysikkfeltet som beskriver kroppens bevegelser ved lave hastigheter sammenlignet med lysets (dvs. omtrent mindre enn 300.000 km / s omtrent). I dette domenet, mens det er enklere, gir det resultater som er veldig nær de med spesiell relativitet , som er egnet for alle hastighetsdomener.
Konseptuelt har mekanikere kjent tre revolusjoner:
I XXI th århundre , utviklingen i klassisk mekanikk er blant annet i kaosteori .
Newtons mekanikk er klassisk delt inn i domener i henhold til det synspunktet som ble vedtatt:
Man skiller således kinematikken til punktet til kinematikken til det faste stoffet, ...
Disse to typer inndeling kan oppsummeres i følgende tabell:
Punktmekanikk | Kontinuummekanikk | ||
---|---|---|---|
Solid mekanikk | Væskemekanikk | ||
Kino | Poengets kinematikk | Solid kinematikk | Kinematisk væske (in) |
Dynamisk | Punktdynamikk | Solid dynamikk | Væskedynamikk |
Statisk | Punktstatistikk | Solid state statics | Væskestatikk (hydrostatisk) |