Dinamica

Dinamica este o ramură a fizicii (în special a mecanicii clasice) care se ocupă cu studiul forțelor și momentelor, și a efectului lor asupra mișcării, spre deosebire de cinematica, care studiază cu mișcarea obiectelor fără a face referire la cauzele sale. Isaac Newton a definit legile fizice fundamentale care guvernează dinamica în fizică, în special în a doua lege de mișcare.

Principii

În general vorbind, cercetătorii implicaţi în dinamică studiază modul în care s-ar putea dezvolta un sistem fizic sau modifica în timp, și cauzele acestor schimbări. În plus, Newton a stabilit legile fizice fundamentale care guvernează dinamica în fizică. Dinamica poate fi înțeleasă prin studierea sistemul său mecanic. Dinamica este în mare parte legată de a doua lege a lui Newton de mișcare. Cu toate acestea, toate cele trei legi de mișcare sunt luate în considerare, deoarece acestea sunt legate între ele în orice observație sau experiment dat.

Dinamica liniară și de rotație

Studiul dinamicii se încadrează în două categorii: liniară și de rotație. Dinamica liniară se referă la obiectele în mișcare rectilinie, și implicând concepte precum forța, masa/inerția, deplasarea (în unități de distanță), viteza (distanţa pe unitatea de timp), accelerarea (distanţa pe unitate de timp la pătrat) și impulsul. Dinamica de rotație se referă la obiectele care se rotesc sau se deplasează într-un traseu curbat și implică concepte precum cuplu, moment de inerție/inerție de rotație, deplasare unghiulară (în radiani sau mai puțin frecvent în grade), viteza unghiulară (radiani pe unitatea de timp), accelerare unghiulară (radiani pe unitate de timp la pătrat) și moment cinetic.

Pentru electromagnetismul clasic, ecuațiile lui Maxwell sunt cele care descriu dinamica. Dinamica sistemelor clasice care implică atât mecanica cât şi electromagnetismul sunt descrise de către o combinație între legile lui Newton, ecuațiile lui Maxwell, și forța Lorentz.

Forţa

De la Newton, forța poate fi definită ca un efort sau presiune care poate face un obiect să se miște. Conceptul de forță este folosit pentru a descrie o influență care determină un corp liber (obiect) să accelereze. Aceasta poate fi o împingere sau o tragere, care face ca un obiect să schimbe direcția, să aibă o nouă viteză, sau să se deformeze temporar sau permanent. În general vorbind, forţa determină modificarea stării de mişcare a unui obiect.

Legile lui Newton

Newton a descris forța și posibilitatea de a provoca o accelerare a unei mase. Cele trei legi ale sale pot fi rezumate după cum urmează:

1. Prima lege: Dacă nu acţionează nicio forță netă asupra unui obiect, atunci viteza sa este constantă. Obiectul este fie în stare de repaus (în cazul în care viteza sa este egală cu zero), sau se deplasează cu viteză constantă pe o singură direcție.
2. Legea a doua: Viteza de schimbare a impulsului P al unui obiect este egală cu forța netă F_net, respectiv dP/dt = F_net.
3. Legea a treia: Când un prim corp exercită o forță F₁ asupra unui al doilea corp, al doilea corp exercită simultan o forță F₂ = −F₁ asupra primului corp. Acest lucru înseamnă că F₁ și F₂ sunt egale în mărime și de sens contrar.

Legile lui Newton sunt valabile doar într-un cadru inerțial de referință.

Traducere din Wikipedia