Dinâmica (mecânica) - Dynamics (mechanics)
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Mecânica clássica |
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Dinâmica é o ramo da mecânica clássica que se preocupa com o estudo das forças e seus efeitos no movimento . Isaac Newton foi o primeiro a formular as leis físicas fundamentais que governam a dinâmica na física não relativística clássica, especialmente sua segunda lei do movimento .
Princípios
De um modo geral, os pesquisadores envolvidos na dinâmica estudam como um sistema físico pode se desenvolver ou se alterar ao longo do tempo e estudam as causas dessas mudanças. Além disso, Newton estabeleceu as leis físicas fundamentais que governam a dinâmica da física. Ao estudar seu sistema de mecânica, a dinâmica pode ser entendida. Em particular, a dinâmica está principalmente relacionada à segunda lei do movimento de Newton. No entanto, todas as três leis do movimento são levadas em consideração porque estão inter-relacionadas em qualquer observação ou experimento.
Dinâmica linear e rotacional
O estudo da dinâmica cai em duas categorias: linear e rotacional. A dinâmica linear diz respeito a objetos que se movem em uma linha e envolve quantidades como força , massa / inércia , deslocamento (em unidades de distância), velocidade (distância por unidade de tempo), aceleração (distância por unidade de tempo ao quadrado) e momento (tempo de massa unidade de velocidade). A dinâmica rotacional se refere a objetos que estão girando ou se movendo em um caminho curvo e envolve quantidades como torque , momento de inércia / inércia rotacional , deslocamento angular (em radianos ou menos frequentemente, graus), velocidade angular (radianos por unidade de tempo), angular aceleração (radianos por unidade de tempo ao quadrado) e momento angular (momento de inércia vezes unidade de velocidade angular). Muitas vezes, os objetos exibem movimento linear e rotacional.
Para o eletromagnetismo clássico , as equações de Maxwell descrevem a cinemática. A dinâmica dos sistemas clássicos envolvendo a mecânica e o eletromagnetismo é descrita pela combinação das leis de Newton, das equações de Maxwell e da força de Lorentz .
Força
De Newton, a força pode ser definida como um esforço ou pressão que pode fazer com que um objeto acelere . O conceito de força é usado para descrever uma influência que faz com que um corpo livre (objeto) acelere. Pode ser um empurrão ou um puxão, o que faz com que um objeto mude de direção, tenha nova velocidade ou se deforme temporária ou permanentemente. De modo geral, a força faz com que o estado de movimento de um objeto mude.
Leis de Newton
Newton descreveu a força como a capacidade de fazer com que uma massa acelere. Suas três leis podem ser resumidas da seguinte forma:
- Primeira lei : Se não houver força resultante em um objeto, sua velocidade é constante. O objeto está em repouso (se sua velocidade for igual a zero) ou se move com velocidade constante em uma única direção.
- Segunda lei : A taxa de variação do momento linear P de um objeto é igual à força líquida F net , ou seja, d P / dt = F net .
- Terceira lei : Quando um primeiro corpo exerce uma força F 1 em um segundo corpo, o segundo corpo simultaneamente exerce uma força F 2 = - F 1 no primeiro corpo. Isso significa que F 1 e F 2 são iguais em magnitude e opostos na direção.
As leis do movimento de Newton são válidas apenas em um sistema de referência inercial .
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Swagatam (25 de março de 2010). "Calculando a dinâmica da engenharia usando as leis de Newton" . Bright Hub . Arquivado do original em 12 de abril de 2011 . Página visitada em 2010-04-10 .
- Wilson, CE (2003). Cinemática e dinâmica de máquinas . Pearson Education . ISBN 978-0-201-35099-9.
- Dresig, H .; Holzweißig, F. (2010). Dinâmica da Maquinaria. Teoria e aplicações . Springer Science + Business Media , Dordrecht, Londres, Nova York. ISBN 978-3-540-89939-6.