Page 9 - 93072 - F

Basic HTML Version

Μηχανική
Η φυσική, η πιο θεμελιώδης φυσική επι-
στήμη,
ασχολείται με τις βασικές αρχές του
σύμπαντος. Αποτελεί τη βάση στην οποία
στηρίζονται οι υπόλοιπες επιστήμες όπως η
αστρονομία, η βιολογία, η χημεία, και η γεω­
λογία. Η ομορφιά της φυσικής έγκειται στην
απλότητα των θεμελιωδών αρχών της και
στον τρόπο με τον οποίο καταφέρνει μέσα
από ένα μικρό πλήθος εννοιών και μοντέλων
να μεταβάλλει και να διευρύνει την αντίληψη
για τον κόσμο γύρω μας. Η μελέτη της φυσι­
κής μπορεί να χωριστεί σε έξι βασικούς τομείς:
1.
 Η
κλασική μηχανική
μελετάει την κίνηση
σωμάτων που είναι, συγκριτικά, πολύ μεγα­
λύτερα από τα άτομα και κινούνται με
ταχύτητες πολύ μικρότερες από την ταχύ­
τητα του φωτός.
2.
 Η
σχετικότητα
είναι μια θεωρία που περι­
γράφει σώματα τα οποία κινούνται με
οποιαδήποτε ταχύτητα, ακόμα και με ταχύ­
τητες που προσεγγίζουν την ταχύτητα του
φωτός.
3.
 Η
θερμοδυναμική
μελετάει τη θερμότητα,
το έργο, τη θερμοκρασία, και τη στατιστική
συμπεριφορά συστημάτων με μεγάλο πλή­
θος σωματιδίων.
4.
 Ο
ηλεκτρομαγνητισμός
καλύπτει τη θεωρία του ηλε­
κτρισμού, του μαγνητισμού, και των ηλεκτρομαγνη­
τικών πεδίων.
5.
 Η
οπτική
μελετάει τη συμπεριφορά του φωτός και
την αλληλεπίδρασή του με τα υλικά.
6.
 Η
κβαντική μηχανική
είναι ένα σύνολο θεωριών που
συνδέουν τη συμπεριφορά της ύλης σε υπομικρο­
σκοπικό επίπεδο με τις παρατηρήσεις σε μακροσκο­
πικό επίπεδο.
Οι τομείς της μηχανικής και του ηλεκτρομαγνητισμού είναι βασικοί για όλους τους υπόλοιπους κλάδους της κλασικής φυσι­
κής (που αναπτύχθηκαν πριν από το 1900) και για τη σύγχρονη φυσική (1900 μέχρι σήμερα). Σε αυτή τη θεματική ενότητα
του βιβλίου θα ασχοληθούμε με την κλασική μηχανική, γνωστή και ως
νευτώνεια μηχανική
ή απλώς
μηχανική
. Πολλές αρχές
και μοντέλα που χρησιμοποιούνται στην κατανόηση μηχανικών συστημάτων διατηρούν τη σπουδαιότητά τους στις θεωρίες
άλλων τομέων της φυσικής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή πολλών φυσικών φαινομένων. Επομένως, η
κλασική μηχανική είναι ζωτικής σημασίας για τους σπουδαστές σε όλες τις επιστήμες. 
Ένα αυτοκίνητο Smart, που έχει εισαχθεί από τη Γερμανία, κινεί-
ται σε έναν δρόμο στην Αμερική. Τα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα
όπως το Smart, αλλά και τα υβριδικά και τα ηλεκτρικά αυτοκί-
νητα, χρησιμοποιούν πολλές από τις έννοιες και τις αρχές της
μηχανικής. Μερικά από τα μεγέθη που μπορούμε να χρησιμοποι-
ήσουμε για να περιγράψουμε τη λειτουργία των οχημάτων είναι
η θέση, η ταχύτητα, η επιτάχυνση, η δύναμη, η ενέργεια, και η
ορμή.
(
Lee Waters/TRANSTOCK/Jupiter Images
)
41