Analytisk dynamik - Analytical dynamics

I klassisk mekanik er analytisk dynamik , også kendt som klassisk dynamik eller simpelthen dynamik , bekymret over forholdet mellem legemers bevægelse og dens årsager, nemlig de kræfter, der virker på organerne og legemernes egenskaber, især masse og inertimoment . Grundlaget for nutidens dynamik er Newtonsk mekanik og dens omformulering som Lagrangian mekanik og Hamiltonian mekanik .

Historie

Feltet har en lang og vigtig historie, som bemærket af Hamilton : "Den teoretiske udvikling af love for bevægelse af organer er et problem af så stor interesse og betydning, at det har tiltrukket alle de fremtrædende matematikere opmærksomhed siden dynamikken blev opfundet som en matematisk videnskab af Galileo , og især siden den vidunderlige forlængelse, som blev givet til denne videnskab af Newton . " William Rowan Hamilton, 1834 (transskriberet i klassisk mekanik af JR Taylor, s. 237)

Nogle forfattere (f.eks. Taylor (2005) og Greenwood (1997)) inkluderer særlig relativitet inden for klassisk dynamik.

Forholdet til statik, kinetik og kinematik

Historisk set var der tre grene af klassisk mekanik :

  • " statik " (undersøgelse af ligevægt og dets relation til kræfter)
  • " kinetik " (studiet af bevægelse og dens relation til kræfter).
  • " kinematik " (beskæftiger sig med konsekvenserne af observerede bevægelser uden hensyn til omstændigheder, der forårsager dem).

Disse tre emner har været forbundet med dynamik på flere måder. En tilgang kombinerede statik og kinetik under navnet dynamics, som blev den gren, der beskæftigede sig med bestemmelse af legemers bevægelse som følge af virkningen af ​​bestemte kræfter; en anden tilgang adskilte statik og kombinerede kinetik og kinematik under rubrikdynamikken. Denne tilgang er almindelig i ingeniørbøger om mekanik og er stadig i udbredt brug blandt mekanikere.

Grundlæggende betydning inden for teknik, faldende vægt i fysik

I dag betragtes dynamik og kinematik fortsat som de to søjler i klassisk mekanik. Dynamik er stadig inkluderet i mekaniske, luftfarts- og andre tekniske læreplaner på grund af dets betydning i maskindesign, design af land-, hav-, luft- og rumkøretøjer og andre applikationer. Det er imidlertid få moderne fysikere, der beskæftiger sig med en uafhængig behandling af "dynamik" eller "kinematik," nevermind "statics" eller "kinetics." I stedet betegnes hele det udifferentierede emne som klassisk mekanik . Faktisk mangler mange bachelor- og kandidatbøger siden midten af ​​det 20. århundrede om "klassisk mekanik" kapitler med titlen "dynamik" eller "kinematik". I disse bøger, selvom ordet "dynamik" bruges, når acceleration tilskrives en kraft, nævnes ordet "kinetik" aldrig. Der findes dog klare undtagelser. Fremtrædende eksempler omfatter The Feynman Lectures on Physics .

Liste over grundlæggende dynamiske principper

Aksiomer og matematiske behandlinger

Relaterede ingeniørgrene

Relaterede emner

Referencer