Klassikaline mehaanika

Klassikalise mehaanika seaduste rakendatavuse piirid.

Klassikaline mehaanika kirjeldab makroskoopiliste kehade liikumist, selle liikumise põhjusi ja tagajärgi. Makroskoopilised kehad on kõik kehad, mille mõõtmed on oluliselt suuremad kui nanomeeter ja liikumiskiirus peab olema oluliselt väiksem kui valguskiirus.

Kui keha hetkeseisund on teada, on klassikalise mehaanika seaduste abil võimalik ennustada keha liikumist tulevikus (determinism) ja määrata keha liikumist minevikus (pööratavus).

Klassikalisel mehaanikal on mitmeid olulisi rakendusi teistes teadustes: astronoomias (näiteks taevamehaanika), keemias (aineosakeste põrkumise dünaamika), geoloogias (nt maavärinad) ja inseneriteadustes (näiteks ehitiste tasakaal ja stabiilsus).

Klassikalise mehaanika seadused

Klassikalist mehaanikat nimetatakse sageli ka Newtoni mehaanikaks, kuna suurem osa sellest põhineb Isaac Newtoni seadustel.

Mõned füüsikaseadused, millel põhineb klassikaline mehaanika:

• Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus – iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni, kuni temale rakendatud jõud seda olekut ei muuda. Ühtlaselt sirgjoonelist liikumist mõjutavad hõõre ja gravitatsioonijõud.
• Newtoni teine seadus – keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga.
• Newtoni kolmas seadus – kaks keha mõjuvad teineteistele võrdvastupidise jõuga. Kui kehale mõjub jõud, siis kuskil peab tingimata leiduma mingi teine keha, millele mõjub samasugune, kuid vastupidine jõud.
• Newtoni gravitatsiooniseadus – kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
• Energia jäävuse seadus – isoleeritud süsteemi energia on ajas muutumatu suurus (energia on jääv).
• Impulsi jäävuse seadus – igasuguste kehade süsteemi impulss on jääv, kui sellele süsteemile ei mõju väliseid jõude.
• Bernoulli printsiip – voolava gaasi või vedeliku rõhk on suurem väiksema kiirusega piirkondades ja väiksem suurema kiirusega piirkondades.

Klassikalise mehaanika harude jaotus

Klassikalise mehaanika harud

Klassikaline mehaanika ei uuri ainult tahkete kehade liikumist, vaid käsitleb ka vedelike ja gaaside. Klassikalise mehaanika harudeks jagamine on tinglik ja seda võib teha mitmel eri viisil. Antud jaotus eristab teoreetilist mehaanikat (absoluutselt jäiga keha mehaanikat) ja pideva keskkonna mehaanikat pannes nende kahe jaotuse alla mitte sobituvad harud eraldiseisvateks. Seega teoreetilise mehaanika korral käsitletakse kehade liikumist, mis ei muuda mõjuvate jõudude tõttu oma kuju (on kujukindlad). Pideva keskkonna mehaanika puhul käsitletakse kehasid ja keskkondi, mis võivad oma kuju muuta.

Klassikalise mehaanika harud on:

• Teoreetiline mehaanika
• Ballistika
• Tehniline mehaanika (staatikat ja tugevusõpetust sisaldav õppeaine)
• Pideva keskkonna mehaanika
  • Akustika
  • Tahkisemehaanika (Deformeeruva keha mehaanika)
  • Vooliste mehaanika (Hüdro- ja aeromehaanika)

Vaata ka

• Kvantmehaanika
• Mehaanika