Những gì nghiên cứu động lực học?

Các động lực nghiên cứu các lực và lực lượng và ảnh hưởng của chúng đối với sự chuyển động của các vật thể. Động lực học là một nhánh của vật lý cơ học nghiên cứu các cơ thể chuyển động, có tính đến các hiện tượng làm cho chuyển động này có thể, các lực tác dụng lên chúng, khối lượng và gia tốc của chúng.

Isaac Newton chịu trách nhiệm xác định các định luật cơ bản của vật lý cần thiết cho việc nghiên cứu động lực học của các vật thể. Định luật thứ hai của Newton là đại diện nhất trong nghiên cứu về động lực học, vì nó nói về chuyển động và bao gồm phương trình nổi tiếng của Lực = Khối lượng x Gia tốc.

Nói chung, các nhà khoa học tập trung vào động lực học, nghiên cứu làm thế nào một hệ thống vật lý có thể phát triển hoặc thay đổi trong một khoảng thời gian nhất định và các nguyên nhân dẫn đến những thay đổi này.

Theo cách này, các định luật do Newton thiết lập trở thành cơ bản trong nghiên cứu về động lực học, vì chúng giúp hiểu được nguyên nhân của sự chuyển động của các vật thể (Verterra, 2017).

Bằng cách nghiên cứu một hệ thống cơ học, động lực học có thể được hiểu dễ dàng hơn. Trong trường hợp này, người ta có thể quan sát chi tiết hơn các ý nghĩa thực tế liên quan đến định luật thứ hai của sự chuyển động của Newton.

Tuy nhiên, ba định luật của Newton có thể được xem xét bởi động lực học, vì chúng có liên quan với nhau khi thực hiện bất kỳ thí nghiệm vật lý nào có thể quan sát được một loại chuyển động nào đó (Vật lý cho Idiots, 2017).

Đối với điện từ cổ điển, các phương trình của Maxwell là những phương trình mô tả chức năng của động lực học.

Tương tự, người ta lập luận rằng động lực học của các hệ thống cổ điển liên quan đến cả cơ học và điện từ và được mô tả theo sự kết hợp của các định luật Newton, phương trình Maxwell và lực Lorentz.

Một số nghiên cứu liên quan đến động lực học

Lực lượng

Khái niệm về lực là cơ bản để giải quyết các vấn đề liên quan đến cả động lực học và thống kê. Nếu chúng ta biết các lực tác dụng lên một vật thể, chúng ta có thể xác định cách nó di chuyển.

Mặt khác, nếu chúng ta biết một vật thể di chuyển như thế nào, chúng ta có thể tính toán các lực tác dụng lên nó.

Để xác định một cách chắc chắn các lực tác dụng lên một vật thể, cần phải biết vật thể đang chuyển động như thế nào so với khung tham chiếu quán tính.

Các phương trình chuyển động đã được phát triển theo cách mà các lực tác dụng lên một vật thể có thể liên quan đến chuyển động của nó (đặc biệt là với gia tốc của nó) (Vật lý M., 2017).

Khi tổng các lực tác dụng lên một vật bằng 0, vật đó sẽ có hệ số gia tốc bằng 0.

Ngược lại, nếu tổng các lực tác dụng lên cùng một vật không bằng 0 thì vật đó sẽ có hệ số làm rõ và do đó sẽ di chuyển.

Điều quan trọng là phải làm rõ rằng, một đối tượng có khối lượng lớn hơn, sẽ cần một ứng dụng lực lớn hơn để được thay thế (các vấn đề vật lý trong thế giới thực, 2017).

Định luật Newton

Nhiều người lầm tưởng rằng Isaac Newton đã phát minh ra lực hấp dẫn. Nếu vậy, anh ta sẽ chịu trách nhiệm cho sự sụp đổ của tất cả các đối tượng.

Do đó, chỉ có giá trị khi nói rằng Isaac Newton chịu trách nhiệm khám phá lực hấp dẫn và nâng cao ba nguyên tắc cơ bản của chuyển động (Vật lý, 2017).

1- Định luật đầu tiên của Newton

Một hạt sẽ vẫn chuyển động hoặc ở trạng thái nghỉ, trừ khi có một lực bên ngoài tác dụng lên nó.

Điều này có nghĩa là, nếu các lực bên ngoài không được áp dụng cho một hạt, sự chuyển động của nó hoặc sẽ thay đổi theo bất kỳ cách nào.

Đó là, nếu không có ma sát hoặc lực cản từ không khí, một hạt chuyển động ở một tốc độ nhất định có thể tiếp tục chuyển động của nó vô thời hạn.

Trong cuộc sống thực tế, loại hiện tượng này không xảy ra do có một hệ số ma sát hoặc sức cản không khí tác dụng lực lên hạt trong chuyển động.

Tuy nhiên, nếu bạn nghĩ về một hạt tĩnh, cách tiếp cận này có ý nghĩa hơn, bởi vì trừ khi một lực bên ngoài được áp dụng cho hạt đó, nó sẽ vẫn ở trạng thái nghỉ (Academy, 2017).

2- Định luật thứ hai của Newton

Lực ở trong một vật bằng khối lượng của nó nhân với gia tốc của nó. Định luật này thường được biết đến nhiều hơn bởi công thức của nó (Sức mạnh = Khối lượng x Gia tốc).

Đây là công thức cơ bản của động lực học, vì nó liên quan đến phần lớn các bài tập được xử lý bởi nhánh vật lý này.

Nói chung, công thức này rất dễ hiểu khi bạn nghĩ rằng một vật có khối lượng lớn hơn có thể sẽ cần phải tác dụng lực mạnh hơn để đạt được gia tốc tương tự như một khối lượng thấp hơn.

3- Định luật thứ ba của Newton

Mỗi hành động đều có một phản ứng. Nói một cách tổng quát, luật này có nghĩa là nếu một áp lực tác động lên tường, nó sẽ tác động lực quay trở lại cơ thể ép nó.

Điều này là rất cần thiết, bởi vì nếu không, có thể bức tường sụp đổ khi nó bị chạm vào.

Danh mục động lực

Nghiên cứu về động lực học được chia thành hai loại chính: động lực tuyến tính và động lực quay.

Động lực tuyến tính

Động lực tuyến tính ảnh hưởng đến các vật di chuyển theo đường thẳng và liên quan đến các giá trị như lực, khối lượng, quán tính, chuyển vị (tính theo đơn vị khoảng cách), tốc độ (khoảng cách trên một đơn vị thời gian), gia tốc (khoảng cách trên một đơn vị thời gian được nâng lên vuông) và động lượng (khối lượng trên một đơn vị tốc độ).

Động lực quay

Các động lực quay ảnh hưởng đến các đối tượng xoay hoặc di chuyển dọc theo một đường cong.

Nó liên quan đến các giá trị như troque, mô men quán tính, quán tính quay, chuyển vị góc (tính bằng radian và đôi khi độ), vận tốc góc (radian trên đơn vị thời gian, gia tốc góc (radian trên đơn vị thời gian bình phương) và động lượng góc ( mô men quán tính nhân với đơn vị vận tốc góc).

Thông thường, cùng một đối tượng có thể hiển thị các chuyển động quay và tuyến tính trong cùng một hành trình (Harcourt, 2016).