الميكانيكا: علم الحركة والقوى
مقدمة
الميكانيكا هي فرع من فروع الفيزياء يهتم بدراسة حركة الأجسام وتأثير القوى عليها. تلعب الميكانيكا دورًا أساسيًا في فهم الظواهر الطبيعية وتصميم الآلات والهياكل الهندسية. تنقسم الميكانيكا إلى عدة مجالات رئيسية، مثل الميكانيكا الكلاسيكية، وميكانيكا الكم، وميكانيكا الموائع، والميكانيكا الصلبة.
تاريخ الميكانيكا
بدأت دراسة الميكانيكا منذ العصور القديمة، حيث وضع الفلاسفة الإغريق مثل أرسطو الأسس الأولية لفهم الحركة. ولكن التطور الحقيقي للميكانيكا بدأ مع إسحاق نيوتن في القرن السابع عشر، عندما صاغ قوانينه الثلاثة للحركة وقانون الجاذبية العالمية، مما أدى إلى تأسيس الميكانيكا الكلاسيكية. لاحقًا، تطورت الميكانيكا مع ظهور نظرية النسبية لأينشتاين وميكانيكا الكم التي غيرت فهمنا لحركة الأجسام على المستويات الذرية والكونية.
فروع الميكانيكا
- الميكانيكا الكلاسيكية
تهتم بدراسة حركة الأجسام تحت تأثير القوى المختلفة، وتنقسم إلى:- الديناميكا: تدرس العلاقة بين الحركة والقوى المؤثرة عليها.
- الاستاتيكا: تدرس الأجسام في حالة التوازن.
- الكينماتيكا: تهتم بوصف الحركة دون النظر إلى أسبابها.
- ميكانيكا الموائع
تتعامل مع حركة السوائل والغازات وتأثير القوى عليها. تستخدم في مجالات متعددة مثل الديناميكا الهوائية وهندسة الطيران. - ميكانيكا الكم
تدرس سلوك الجسيمات على المستوى الذري ودون الذري، وتعتمد على مفاهيم الاحتمالات والموجات، مما أحدث ثورة في الفيزياء الحديثة. - الميكانيكا النسبية
قدمها ألبرت أينشتاين، وهي تفسر حركة الأجسام بسرعة تقترب من سرعة الضوء، حيث تصبح قوانين نيوتن غير دقيقة