Principiile fizicii - Mecanica

   Fizica este ştiinţa care, cu ajutorul matematicii şi logicii, studiază relaţia fundamentala cauză-efect a fenomenelor naturale. Legile ei sunt confirmate permanent de rezultatele experimentelor. Obiectele cercetării variază de la electricitate şi termodinamică până la teoria relativităţii. Descoperirile şi invenţiile din acest domeniu sunt aplicate preponderent în inginerie, de exemplu în mijloacele de propulsie a vehiculelor, structura clădirilor, procesele de producţie şi tehnologia electronica. 0 mare parte dintre tehnologiile lumii moderne au fost elaborate graţie înţelegerii principiilor fizicii.

• FILOZOFII (din antichitate până la Descartes) s-au ocupat de studiul naturii, elaborând teorii despre lumea materială.
• REGULARITATEA proceselor fizice permite prezicerea lor.
• TOATE APUCATIILE TEHNICE, de la scripeţi la fisiunea nucleară, s-au bazat pe legile fizicii.
• FORMULAREA unei teorii universale este un nou obiectiv a/ fizicienilor.

   Cercetările ştiinţifice din domeniul fizicii au generat inovaţii-cheie, indispensabile tehnologiilor moderne.

   Abordarea interdisciplinară a ştiinţei a condus la apariţia unor noi domenii de cercetare, precum chimie-fizică, biofizică, fizică atomică, fizică moleculară, fizica plasmei etc. Elaborarea unei teorii universale care să includă toate teoriile existente a rămas un vis grandios, deocamdată inaccesibil fizicienilor.

 Fizica se ocupă cu observarea şi descrierea fenomenelor naturii anorganice.

   MECANICA

   Multe legi ale mecanicii au fost aplicate înainte de a fi formulate stiintific. Studii riguroase sunt efectuate astăzi in multe alte domenii noi, de exemplu fizica materiei condensate.

   Mecanica studiază mişcarea obiectelor şi forţele care acţionează asupra acestora. Printrefactorii luaţi în considerare se numără viteza şi acceleraţia, greutatea şi forţa, impulsul şi energia. Mecanica studiază, de asemenea, mişcarea periodică a planetelor, mişcarea pendulului şi comportamentul undelor în materie. Printre dispozitivele construite conform legilor mecanicii sunt pârghiile, arcurile, giroscoapele, roţile dinţate, scripeţii şi penduiele.

   Mecanica newtoniană

Bazele mecanicii au fost puse de Isaac Newton (1643-1727).

   El a descoperit relaţia dintre forţă, acceleraţie şi masă şi tot el a definit viteza (v) ca distanţa (x) parcursă într-un anumit interval de timp (t): (v = dx/dt). Acceleraţia (a) indică variaţia vitezei într-o unitate de timp: (a = Av/At). 0 forţă (F) trebuie aplicată unui obiect aflat în repaus pentru a-i conferi o viteză într-un anumit interval de timp. Acceleraţia depinde însă de masa obiectului; cu cat obiectul este mai greu, cu atât forţa care trebuie aplicată pentru a-i imprima acceleraţia trebuie să fie mai mare.

   Rezistenţa cu care obiectul se opune acceleraţiei se numeşte inerţie. 

   Sistemele complexe

   Mai complexe decât mişcarea rectilinie sunt mişcarea circulară şi alte tipuri de mişcări periodice.

   Calculele vor fi mult mai complexe atunci când condiţiile nu sunt ideale, pentru că va trebui să se ţină cont şi de frecare (de exemplu, rezistenţa aerodinamică). Mişcarea de rotaţie a obiectelor tridimensionale, precum e giroscopul, este de asemenea foarte complicată.

   Energia mecanica

   Energia ocupă un loc foarte important  în multe domenii dinştiinţă şi tehnologie. În mecanica, energia reprezintă capacitatea unui sistem fizic de a efectua un lucru mecanic (W). În cazul în care corpul posedă energie, el este capabil să efectueze un lucru mecanic transmiţând energia altui corp.

   Dacă un litru de apă cu masa de 1 kilogram este ridicat la 1 metru înălţime într-o secundă, apei i se

transmit circa 10 jouli de energie în timp ce se generează o putere de 20 waţi. Această energie este creată

sub forma de energie potenţială sau acumulată, care la rândul ei, de exemplu, poate fi transformată în energie cinetică, turnând apa pen paletele unei roţi, şi apoi în energie electrică folosind un generator.