Diferenzas entre revisións de «Mecánica clásica»

corrixo
m (campo (física))
(corrixo)
A '''Mecánicamecánica Clásicaclásica''' (tamén coñecida como [[Mecánica]] de [[Isaac Newton|Newton]], chamada así en honra a [[Isaac Newton]], o quequen fixo contribucións fundamentais á teoría) é a parte da [[física]] que analiza as [[forza]]s que actúan sobre un [[obxecto]]. A mecánica clásica subdivídese nas ramas da [[estática]], que trata con obxectos en [[equilibrio]] (obxectos que se consideran nun [[sistema de referencia]] no que están parados) e a [[dinámica]], que trata con obxectos que non están en [[equilibrio]] (obxectos en [[movemento]]). A Mecánicamecánica Clásicaclásica reduce o seu estudo ó dominio da [[experiencia]] diaria, quer dicerdicir, con eventos que vemos ou palpamos cos nosos sentidos. Ten diversas extensións: Aa [[mecánica relativista]] vai máis aló da mecánica clásica e trata con obxectos movéndose a [[velocidade]]s grandes (de valor relativamente próximo á velocidade da [[luz]]). A [[mecánica cuántica]] trata con sistemas de reducidas dimensións (a escala semellante á atómica), e a teoría do [[campo (física)|campo]] [[cuántica|cuántico]] trata con sistemas que teñen ambas propriedadespropiedades.
 
Aínda sendo unha [[aproximación]], a mecánica clásica é moi útil pois é moito máis doada de comprender (e matematicamente moito máis sinxelo de computar), e por conseguinte máis doado de aplicar, e é válida abondo para a gran maioría de casos prácticos nunha gran cantidade de sistemas. A teoría, por exemplo, descrebedescribe con grande exactitude sistemas como [[foguete]]s, planetas, moléculas orgánicas, trompos, trens, e tamén a traxectoria dunha bolapelota de fútbol.
 
A mecánica clásica é amplamente compatible con outras teorías clásicas como ao [[electrodinámica clásica|electromagnetismo]], e a [[termodinámica]], tamén "clásicas" (estas teorías teñen tamén o seu correspondente cuántico).
 
=== Descrición da Teoría ===
::'''a''' = <sup>d'''v'''</sup>/<sub>d''t''</sub>
 
A posición indícanos o lugar do obxecto que estamos analizando. Se tal obxecto muda de lugar, a función '''r''' descrebedescribe o novo lugar que ocupa o obxecto. Estas cantidades '''r''', '''v''', e '''a''' poden ser descritas aproximadamente, é dicerdicir sen usar cálculo diferencial, masmais os resultados son só ''aproximados'' pois todas estas funcións e cantidades están definidas ende acordo co cálculo. Con todo, estas aproximacións daránnos unha máis doada comprensión das equaciónsecuacións.
 
Se, por exemplo, fixéramos un experimento e poidéramos medir o tempo (t), e saber a posición dun obxecto (r) nese tempo (t), poderiamos definir as cantidades anteriores de xeito máis sinxelo. Denotamos primeiro o tempo inicial como t<sub>0</sub>, que é cando iniciamos o [[cronómetro]] do noso experimento, e denotamos o tempo final sinxelamente como t ou t<sub>final</sub>. Se denotamos a posición inicial como r<sub>0</sub>, entón designamos a posición final co símbolo r ou r<sub>final</sub>. Agora, tendo xa definidas as cantidades fundamentais, podemos expresar as cantidades físicas en termos aproximados do seguinte xeito.
 
onde m non é, necesariamente, independente de t. Por exemplo, un [[foguete]] expulsa gases diminuíndo a masa de combustible e polo tanto, a súa masa total, que decrece en función do tempo. Á cantidade mv chámaselle ''momento'' ou ''[[cantidade de movemento]]''.
Cando m é independente de t (como sucede a miúdo), a anterior equaciónecuación vólvese:
 
::'''F''' = m·'''a'''
 
A forma exacta de '''F''' obténseobtense de consideracións sobre a circunstancia particular do obxecto. A terceira lei de Newton dá unha indicación particular sobre '''F''': se un corpo A exerce unha forza '''F''' sobre outro corpo B, entónsentón B exerce unha forza (de reacción) de igual dirección e sentido oposto sobre A, '''-F''' (terceiro principio de Newton ou principio de acción e reacción).
 
Un exemplo dunha forza é a friccionfricción ou [[rozamento]], que para movementos en seno de gases é [[función]] da velocidade da partícula (desprezando neste efeitoefecto a pequenas velocidades). Por exemplo:
 
::'''F'''<sub>fricción</sub> = - k'''v'''
 
onde k é unha constante positiva. Se temos unha relación para '''F''' semellante á xa exposta, pode substituírse na segunda lei de Newton para obter unha equación diferencial, a equaciónecuación do movemento. Se o rozamento é a única forza que actúa sobre o obxecto, a equaciónecuación de movemento é:
 
::- k '''v''' =m '''a'''= m <sup>d'''v'''</sup>/<sub>dt</sub>
 
O queQue pode integrarse para obter:
::'''v''' = '''v'''<sub>0</sub> exp (- k t / m)
 
onde v<sub>0</sub> é a velocidade inicial (unha condición de límite na integración). EstoIsto dinos que a velocidade de este corpo decrece de forma exponencial a zerocero. Esta expresión pode ser de novo integrada para obter '''r'''.
 
A inexistencia de forzas, ó aplicar o segundo principio de Newton, lévanos a que a aceleración é nula (primeiro principio de Newton ou Principio de inercia)
 
=== Enerxía ===
Se unha forza '''F''' aplícasese aplica a un corpo que realiza un desprazamento dr, o traballo realizado pola forza é unha magnitude escalar de valor:
 
::dW = '''F''' · d'''r'''
 
=== Formalización ===
Existen dúas importantes formalizacións alternativas da mecánica clásica: a [[mecánica Lagranxiana]] e a [[mecánica Hamiltoniana]]. Son equivalentes ás leis de Newton e as súas consequenciasconsecuencias, masmais resultan máis prácticas para a resolución de problemas complexos que a aplicación directa das mesmas.
 
== Véxase tamén ==
 
Palabras relacionadas de aparatos que usan no seu funcionamiento a mecánica clásica:
* [[Xiroscopio]]
* [[Péndulo]]
54.716

edicións