Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Общая физика
Посмотреть оригинал

МЕХАНИКА

Механика является наукой об особом виде движения — механическом движении. Она рассматривает взаимные перемещения тел в пространстве и во времени и взаимодействия (контакты, столкновения, влияние друг на друга на расстоянии) материальных тел. Таким образом, механическое движение есть изменение с течением времени положения материальных тел в пространстве или взаимного расположения частей одного тела. Под механическим понимают такое действие на тело других тел или силовых полей, которое приводит к изменению его состояния движения (изменению скорости и величины и (или) направления движения) тела, а также действие, следствием которого является изменение взаимного положения его частей (например, возникает деформация).

В зависимости от масштабности рассматриваемых явлений различают конкретные области физической теории. Большим (по сравнению с атомными) массам и малым скоростям (по сравнению со скоростью света с « 3-108 м/с — скорость света в вакууме) отвечает классическая нерелятивистская область физики, состояния малых (атомного масштаба) объектов, перемещающихся с малыми (о << с) скоростями, описываются квантовой нерелятивистской теорией. При скоростях макро- и микрообъектов, сравнимых со скоростью света, пользуются релятивистской1 теорией.

Соответственно, механика подразделяется:

  • 1) на классическую нерелятивистскую механику, рассматривающую законы движения макроскопических (состоящих из огромного числа атомов или молекул) тел, со скоростями и «с. Движение узлов машин и механизмов, жидкостей или сыпучих тел по трубопроводам в технологических процессах, газов и продуктов их переработки, ракет и спутников, небесных тел, насекомых и бактерий — описывается законами классической нерелятивистской механики;
  • 2) классическую релятивистскую механику, которая изучает движения при скоростях близких к скорости света (о ~ с). Например, движение внутренних (наиболее близких к ядру) электронов в атомах или ядерных частиц в ускорителях (синхротронах), а также перемещения материи вблизи черных дыр и в районах больших звездных скоплений во Вселенной;
  • 1 Латинский термин «релятивизм» соответствует русскому «относительность».
  • 3) квантовую нерелятивистскую механику, определяющую законы движения, энергетическое состояние и пространственные распределения взаимодействующих микрочастиц. В частности, электронов, атомов и молекул в их свободном состоянии и при взаимодействиях в конденсированных средах — жидкостях и твердых телах, а также валентных электронов в атомах, обусловливающих химические связи. Как правило, эти движения происходят со скоростями существенно меньшими скорости света;
  • 4) квантовую релятивистскую механику, связанную с законами движения частиц в силовых полях, проявляющих дискретные свойства, с сильным взаимодействием между частицами при скоростях их перемещения, близких к скорости света.

Принципиальным отличием квантовой механики от классической является постулирование минимального кванта момента импульса (момента количества движения) тела, равного постоянной Планка

h « 6,63 • 10-34 Дж с (также используется постоянная Планка й = у- =

= 1,05 • 10-34 Дж-с). В классической механике этого ограничения не существует, как не существует и самого понятия квантов.

В соответствии с главной задачей учебного пособия основное внимание в нем будет уделено классической нерелятивистской и квантовой физике, изучаемой в техническом вузе по специальностям нефизического профиля. Будут также кратко изложены основы классической релятивистской теории (специальной теории относительности — СТО).

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы