FörberedandeFysik

Vad är Mekanik?

Mekanik kallas den gren av fysiken som behandlar krafters inverkan på olika föremål.

De flesta teknikvetenskaper använder på något sätt metoder från mekaniken.

För att studera vibrationer, stabilitet hos byggnader och maskiner, robotars rörelse, raketers konstruktion och rörelse, reglersystem, vätskors strömmande och molekylers rörelse behöver man mekanik.

Mekanik är den äldsta grenen av fysiken.

Arkimedes (287-212 f Kr) studerade hävarmar och vätskors lyfktraft.

Men dem du framför allt har att tacka för att du får chansen att studera mekanik är Galileo Galilei (1564-1642) och Sir Isaac Newton (1642-1727).

En teckning av Galileis studie av månens olika faser

Galilei studerade hur stenar föll och var också den som införde den empiriska metoden med systematiska observationer och mätningar och formulerande av teorier utgående från observationerna och mätningarna.

Försättsbladet i Newtons "Principia"

Newton kom med sin Principia 1687 att formulera tre grundläggande postulat kring vilka hela teorin för den klassiska mekaniken byggs upp.

För att kunna göra detta, var han tvungen att utveckla infinitesimalkalkylen (samtidigt med, men oberoende av Leibniz).

Infinitesimalkalkylen kommer du i kontakt med i matematiken. Newton formulerade även den allmänna gravitationslagen.

Vill du läsa mer om mekanik och om fysikens och mekanikens historia, kan du söka på Google eller använda dig av länkarna nedan:

Klassisk mekanik (länk till svenska Wikipedia)

Fysikens historia (länk till svenska Wikipedia)

Statik och Dynamik är olika delar av Mekaniken

Logiskt indelas mekanik i statik, som behandlar kroppars jämvikt under inverkan av krafter samt dynamik, som behandlar föremåls rörelse under inverkan av krafter.

En något utförligare uppdelning kan göras enligt figuren nedan

Statik behandlar således kroppar som befinner sig i jämvikt (eller i "vila").

För den geometriska behandlingen behöver man naturligtvis geometri, men även trigonometri och vektoralgebra

För att kunna använda sig av krafterna behöver man behärska beräkning av kraftmoment och bestämning av masscentrum. Även här behöver man i vissa fall använda vektoralgebra.

I denna kurs har statiken delats in i sex olika avsnitt.

1. Introduktion till mekaniken - Newtons tre lagar

2. Elementär vektoralgebra

3. Krafter, växelverkan och kraftsumma

4. Kraftmoment, kraftsystem och resultant

5. Masscentrum och tyngdpunkt

6. Jämvikt, friktion och hydrostatik

I Statikdelen finns det endast grundprov och slutprov till de fem sista avsnitten. Uppgifter från det första avsnittet "Introduktion till mekaniken - Newtons tre lagar" ingår istället i samtliga övriga avsnitt och i slutprovet.