Dynamikk (fysikk)

Strukturering av mekanikken under Synspunkt for kreftene som er involvert (typisk for fysikk )
mekanikk                                             kinematikk Bevegelseslover uten krefter   dynamikk Effekten av Krefter                                             Statikk Krefter i balanse hvilende kropp   kinetikk Styrker endrer Bevegelsestilstand

Dynamikk ( eldgammel gresk δύναμις 'kraft') er grenen av mekanikken som omhandler effekten av krefter . I fysikk forstås dynamikk som beskrivelsen av kroppens bevegelse i deres avhengighet av kreftene som virker på dem.

I en mer generell forstand beskriver dynamikk i fysikk den (tidsmessige) oppførselen til et dynamisk system og bevegelsesligningene det er basert på.

Det er forskjellige klassifiseringer av dynamikken.

fysikk

I fysikk er dynamikken delt inn i statikk , som omhandler tilfelle av en likevekt mellom krefter (ikke -akselererte kropper) og kinetikk , som omhandler akselererte kropper. I motsetning til dette er kinematikk, som et ytterligere område av mekanikk, begrenset til en geometrisk beskrivelse av bevegelsene uten å ta hensyn til krefter.

Teknisk mekanikk

Dynamikken i teknisk mekanikk
Teknisk mekanikk                                                           Statikk   dynamikk   Styrketeori                                             kinematikk   kinetikk

I teknisk mekanikk forstås dynamikk som teorien om bevegelser av faste kropper. Væskedynamikk , derimot, omhandler gasser og væsker. I teknisk mekanikk er dynamikken vanligvis delt inn i ^{[1] [2] [3]}

• kinematikken , som ikke tar hensyn til noen krefter, men bare beskriver banen til de bevegelige kroppene geometrisk og
• kinetikken , som også tar hensyn til krefter.

I tillegg til statikk og styrke teori, er dynamikk et av de tre hovedområdene innen teknisk mekanikk. Delvis antas det at momentumet i de to områdene statikk og kinetikk er, ^{[4] [5] [6]} de tilsvarende verkene er imidlertid delt alle forfatterne i tre bind eller kapitler, hvorav hver omhandler statikk. og styrke teori og en annen med kinetikk og kinematikk. Noen av disse volumene kalles dynamikk , andre også kalt kinetikk og kinematikk ^[7] eller bare kinetikk ^[8] . Innholdet inkluderer kinematikk og kinetikk for individuelle punktmasser, flere punktmasser og stive legemer samt vibrasjoner . Hvis treghetskreftene er inkludert i problemet, kan de løses med metoder for statikk. I denne forbindelse er dynamikken metodisk basert på statikken og blir derfor bare undervist etter statikken. ^{[9] [10]}

Dynamikken kjenner til følgende underområder med større betydning:

• Maskindynamikk
• Strukturell dynamikk
• Kjøretøydynamikk
• Rotordynamikk

Konsepthistorie

Navnet "dynamikk" for teorien om krefter ble introdusert i 1695 av Gottfried Wilhelm Leibniz i hans Specimen Dynamicum . Basert på læren til Aristoteles , forsto Leibniz at "kraft" var den "materielle eiendommen" som er iboende i den respektive kroppen som beveger den. Han identifiserte dette hovedsakelig med det som nå er kjent som kroppens kinetiske energi . I klassisk mekanikk , som går tilbake til Isaac Newton , er materie absolutt passiv, og virkningen av en ekstern kraft endrer bevegelsestilstanden, som definert i Newtons andre lov fra 1687 og eksplisitt definert av Leonhard Euler i 1739 i dagens formel ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">F.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">en</span></span>}}${\ displaystyle F = ma} sett. ^[11]

weblenker

Individuelle bevis

1. ↑ Horst Herr: Teknisk mekanikk - statikk, dynamikk, styrke teori. 2008, forord, s. 2-4.
2. ↑ Ulrich Gabbert , Ingo Raecke: Teknisk mekanikk for industrielle ingeniører. Hanser, 4. utgave, 2008, s. 213.
3. ↑ Mahir Sayir, Stephan Kaufmann: Engineering Mechanics 3 - Dynamics. Springer 2. utgave, 2015, s.9.
4. ↑ Jürgen Dankert og Helga Dankert: Technical Mechanics. Springer, 7. utgave, 2013, s. 457.
5. ^ Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technical Mechanics 3 - Kinetics. Springer, 13. utgave, 2015, s. 1.
6. ↑ Mahnken: Textbook of Technical Mechanics - Dynamics. Springer, 2. utgave, 2012, s.3.
7. ↑ Dreyer blant andre: Teknisk mekanikk - Kinematikk og kinetikk.
8. ↑ Gross et al .: Technical Mechanics 3 - Kinetics.
9. ↑ Mahnken: Textbook of Technical Mechanics - Dynamics. Springer, 2. utgave, 2012, forord.
10. ↑ Mahir Sayir, Stephan Kaufmann: Engineering Mechanics 3 - Dynamics. Springer, 2. utgave, 2015, forord og s. 27.
11. ^ Max Jammer : Concepts of Force: A Study in the Foundations of Dynamics. Harvard UP, Cambridge (Mass.) 1957; Harper, New York 1962; Dover, New York 1999. ISBN 0-486-40689-X .