Մեխանիկա

Մեխանիկա (հունարեն` μηχανική — մեքենաների կառուցման արվեստ) — ֆիզիկայի բաժին, որն ուսումնասիրում է մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը: Մեխանիկայի բաժիններն են դասական մեխանիկան և քվանտային մեխանիկան: Մեխանիկայի կողմից ուսումնասիրվող օբյեկտները կոչվում են մեխանիկական համակարգեր:

Մեխանիկայի բաժիններն են՝ դինամիկան, կինեմատիկան, ստատիկան և հոծ միջավայրի ֆիզիկան: Կինեմատիկան ուսումնասիրում է մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը, առանց դրանց առաջ բերող պատճառները քննարկելու: Դինամիկան քննարկում է ոչ միայն մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը, այլ նաև դրանք առաջ բերող պատճառները: Ստատիկան քննարկում է մարմինների հավասարակշռությունը:ֆիզիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է մարմինների մեխանիկական շարժումը, կոչվում է մեխանիկա: Հիմնական խնդիրն է` որոշել մարմնի դիրքը տարածության մեջ ժամանակի ցանկացած պահին: Մեխանիկական շարժում կոչվում է ժամանակի ընթացքում տարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխությւնն այլ մարմինների նկատմամբ կամ մարմնի մասերի դիրքերի փոփոխությունն իրար նկատմամբ: Մեխանիկան բաժանվում է նյութական կետի մեխանիկայի, պինդ մարմնի մեխանիկայի և հոծ միջավայրի մեխանիկայի: Նյութական կետ կոչվում է այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է անտեսել: Բացարձակ պինդ կոչվում է այն մարմինը, որի ցանկացած երկու կետերի հեռավորությունը շարժման ընթացքում չի փոխվում: Համընթաց կոչվում է այն շարժումը, որի ընթացքում մարմնի ցանկացած երկու կետեր միացնող ուղիղը մնում է ինքն իրեն զուգահեռ: Պտտական կոչվում է մարմնի այն շարժումը, որի ընթացքում նրա բոլոր կետերը շարժվում են շրջանագծերով, որոնց կենտրոնները գտնվում են մի ուղղի`պտտման առանցքի վրա, որն ուղղահայաց է շրջանագծերի հարթություններին: Հաշվարկման մարմին կոչվում է այն մարմինը, որի նկատմամբ դիտարկվում են այլ մարմինների դիրքերը: Հաշվարկման մարմինը, նրա հետ կապված կոորդինատային համակարգը և ժամանակի հաշվարկման սարքը` ժամացույցը, միասին կազմում են այն հաշվարկման համակարգը, որի նկատմամբ էլ դիտարկվում է մարմնի շարժումը: Հետագիծ է կոչվում այն կետերի բազմությունը, որոնցով տվյալ հաշվարկման համակարգում հաջորդաբար անցնում է մարմինը շարժման ընթացքում: Սկզբնակետից հետագծի երկայնքով մինչև մարմնի դիրքը եղած հեռավորությունը, վերցրած համապատասխան նշանով, կորվում է դիրքաթիվ: Լուծել մեխանիկայի հիմնական խնդիրը նշանակում է գտնել մարմնի դիրքը որոշող մեծության կախումը ժամանակից: Մարմնի սկզբնական դիրքը վերջնական դիրքին միացնող վեկտորը կոչվում է տեղափոխություն: Հետագծի երկայնքով մարմնի անցած հեռավորությունը կոչվում է ճանապարհ: Ըստ հետագծի ձևի` ամենապարզ շարժումն ուղղագիծ շարժումն է : Շարժումը կոչվում է ուղղագիծ, եթե շարժման հետագիծը ուղիղ գիծ է : Շարժումը կոչվում է կորագիծ, եթե շարժման հետագիծը որևէ կոր գիծ է : Ըստ բնույթի շարժումները լինում են հավասարաչափ և անհավասարաչափ: Սկալյար կոչվում են այն ֆիզիկզկզն մեծությունները, որոնք բնութագրվում են միայն թվային արժեքով` արտահայտված համապատասխան միավորով: Հավասար կոչվում են այն վեկտորները, որոնք համուղղված են և որոնց մոդուլները հավասար են:

http://hy.wikipedia.org

Ֆիզիկայի պատմությունը

Ֆիզիկան (հունարեն` φύσις (ֆուզիս) «բնություն» բառից) գիտություն է, որը ուսումնասիրում է բնության հիմնարար օրենքները, փորձում է բացատրել դրանց տարբեր դրսևորումները: Ֆիզիկայի առաջնային խնդիրը տիեզերքի տարրական բաղկացուցիչ մասնիկների և նրանց փոխազդեցության բնութագրումն է, ինչպես նաև այդ ֆունդամենտալ սկզբունքների հիման վրա այլ ֆիզիկական համակարգերի վերլուծումը: Քանի որ ֆիզիկան հետազոտում է տիեզերքի ամենաէական երևույթները, ներառյալ ատոմի քվանտ մեխանիկական նկարագրությունը, այն կարելի է համարել հիմնարար գիտություն, որից սկիզբ են առնում բոլոր այլ բնական գիտությունները ինչպիսիք են քիմիան, կենսաբանական, երկրաբանական և նույնիսկ հասարակական գիտությունները: Ֆիզիկան գիտության բնագավառ է, որն ուսումնասիրում է Տիեզերքում գործող հիմնական ուժերն ու օրենքները, բացատրում նյութի և էներգիայի հատկությունները, հետազոտում ատոմի մեջ գտնվող մանրագույն մասնիկներից մինչև մեր Տիեզերքի առաջացման հետ կապված երևույթները: Հունարեն «ֆիզիկա» բառը նշանակում է բնություն: Ֆիզիկոսներն զբաղվում են գրեթե մինչև բացարձակ զրո աստիճանի սառը և աստղի միջուկի ջերմաստիճանի գերտաք նյութերում տեղի ունեցող երևույթներով, ուսումնասիրում են, թե ինչպես են շարժվում էլեկտրոնները, հոսում հեղուկները, ինչպես է էներգիան փոխարկվում մի տեսակից մյուսի և բազմաթիվ այլ երևույթներ: Ֆիզիկայի խնդիրը բնության ընդհանուր օրենքները բացահայտելն է, դրանց միջոցով բնության մեջ տեղի ունեցող երևույթները բացատրելն ու մարդկությանը ծառայեցնելը: Թեև դեռևս հին չինացիները, բաբելացիները, հույները, եգիպտացիները, հայերը և այլ ժողովուրդներ հնուց ի վեր գիտական արժեք ունեցող զգալի տեղեկություններ էին կուտակել, բայց մինչև XVI դարը ֆիզիկայում տիրապետել են հին հունական մտահայեցական բնափիլիսոփայական պատկերացումները, այդ թվում նաև Տիեզերքի երկրակենտրոն համակարգի մոդելը, և միայն XVI դարակեսին է Ն. Կոպեռնիկոսն առաջադրել արևակենտրոն համակարգի տեսությունը: Գիտական ֆիզիկայի հիմքերը դրվել են XVII դարում՝ Գ.Գալիլեյի աշխատանքներով: Նա առաջին գիտնականն էր, որը ֆիզիկական մարմինների ու երևույթների վարքը բացատրելու համար կարևորեց բնության փորձնական ուսումնասիրությունը: Գ.Գալիլեյն ապացուցեց, որ մարմինների անկման ժամանակը կախված չէ նրանց զանգվածից: Դա բնության` փորձնական ճանապարհով հաստատված կարևորագույն օրենքներից առաջինն էր: Գ.Գալիլեյի ու նրա ժամանակակիցների՝ Յո. Կեպլերի, Ռ. Դեկարտի, Ք. Հյուգենսի և ուրիշների աշխատանքներն ընդհանրացրեց Ի. Նյուտոնը՝ ստեղծելով դասական մեխանիկան: Նա հայտնագործեց տիեզերական ձգողության օրենքը, ցույց տվեց, որ առաջին հայացքից միմյանց հետ կապ չունեցող երևույթները (այն, որ բոլոր մարմիններն, անկախ զանգվածից, Երկրի վրա ընկնում են միևնույն ժամանակահատվածում, նույն երկարության բոլոր ճոճանակները, անկախ զանգվածից, տատանվում են միակերպ, Լուսինը՝ Երկրի, իսկ Երկիրն Արեգակի շուրջը պտտվում են անփոփոխ ուղեծրերով) այդ նույն օրենքի հետևանքներն են: Ի. Նյուտոնի այդ տեսությունում ձևակերպվեցին նաև բացարձակ տարածության ու բացարձակ ժամանակի գաղափարները: XVII դարի 1-ին կեսից սկսեց զարգանալ գազերի տեսությունը (Է. Տորիչելլի, Մ. Լոմոնոսով, Ռ. Բոյլ, Է. Մարիոտ և ուրիշներ): XVIII դարում ֆիզիկոսներն սկսեցին ավելի լավ պատկերացնել, թե ինչ են ջերմությունն ու լույսը, փորձեր կատարեցին էլեկտրականության և մագնիսականության դեռևս խորհրդավոր ուժերի հետ: Էլեկտրականության և մագնիսականության հիմնական օրենքները XIX դարում հայտնաբերեցին Մ. Ֆարադեյը, Ջ. Մաքսվելը և ուրիշներ: XIX դարի վերջին գիտնականներն առաջին անգամ դիտարկեցին ճառագայթաակտիվությունն ու ներատոմային մասնիկները: Քվանտային պատկերացումների հիմքը դրեց Մ. Պլանկը՝ ենթադրելով, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման էներգիան ընդունում է ընդհատուն արժեքներ: XX դարի սկիզբը նշանավորվեց նոր, հրաշալի ֆիզիկական գաղափարների, այդ թվում՝ Ա. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության ի հայտ գալով: Այդ առաջընթացը հանգեցրեց տարածության ու ժամանակի նոր ըմբռնման: Լ.դը Բրոյլի, Վ.Հայզենբերգի, Է. Շրեդինգերի, Պ. Դիրակի և այլ գիտնականների ստեղծած քվանտային մեխանիկայի տեսությունը բացատրում է նյութի վարքը՝ ատոմային մակարդակով: 1930-50-ական թվականներին ստեղծվել է էլեկտրամագնիսական երևույթների քվանտային տեսությունը՝ քվանտային էլեկտրադինամիկան: 1950-ական թվականներին ձևավորվել է տարրական մասնիկների ֆիզիկան, որը հետազոտում է նյութի կառուցվածքի առանձնահատկությունները՝ տարրական մասնիկների մակարդակով: Նոր ֆիզիկական երևույթների և օրենքների հայտնագործությունները միշտ իրենց հետևից բերել են տեխնիկական խնդիրների լուծումներ, որոնք էականորեն բարեփոխել են մարդու կենցաղը: Օրինակ՝ երբ 1832 թ-ին Մ. Ֆարադեյը հայտնագործեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթը, ընդամենը 30 տարի անց այդ երևույթի կիրառումով արտադրվեցին էլեկտրական շարժիչներ: Իսկ մեր օրերում վակուումում էլեկտրոնների շարժման ուսումնասիրության շնորհիվ հնարավոր եղավ կառուցել էլեկտրոնային լամպն ու հեռուստատեսային խողովակը: Եվ կամ` ֆիզիկոսները շուրջ 20 տարի զբաղված էին ատոմի միջուկի կառույցի ուսումնասիրություններով՝ համոզված լինելով, որ դրանք զուտ տեսական նշանակություն ունեն: Սակայն Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի նախօրեին բացահայտվեց միջուկային էներգիայի ստացման հնարավորությունը, և մարդկությունը թևակոխեց միջուկային էներգիայի դարաշրջան: Իսկ ջերմամիջուկային էներգիան կարող է էներգիայի անսպառ աղբյուր դառնալ մարդկության համար: Քվանտային տեսության զարգացումը հանգեցրեց էլեկտրոնիկայի բուռն առաջընթացի, որից սկսվեց համակարգչային դարաշրջանը: Ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացումն ընթանում է 3 հիմնական` Տիեզերքի (երկնային մարմինների), միկրոաշխարհի գաղտնիքների բացահայտման, դրանց միջև կապի հաստատման և ֆիզիկայի արդեն կազմավորված բաժիններում նոր երևույթների հայտնագործման ուղղություններով: Տիեզերքի գաղտնիքները բացահայտելու նպատակով այսօր ստեղծված է հատուկ տիեզերական տեխնիկա: Տիեզերանավերի վրա տեղադրված աստղադիտակներով կարելի է այնպիսի դիտումներ կատարել, որոնց չի խանգարում Երկրի մթնոլորտի խիտ շերտը: Ստացված նոր տվյալներն իրենց հերթին՝ նոր հեռանկար են բացում տիեզերածնության ընդհանուր տեսության մշակման համար: Ատոմային ֆիզիկայի նորագույն նվաճումները հնարավորություն կընձեռեն պատասխանելու այն հարցին, թե ինչից է կազմված աշխարհը: Այս հարցի լուսաբանմանը մեծապես կնպաստի Ֆրանսիայի և Շվեյցարիայի սահմանում կառուցված 27 կմ երկարությամբ գերհզոր արագացուցիչը, որը գործարկվեց 2008 թ-ին: Խիստ կարևոր է ֆիզիկայի նվաճումների կիրառմամբ կենսաբանական հիմնահարցերի ուսումնասիրությունը: Դա հնարավորություն կտա գիտնականներին վստահորեն պայքարել հիվանդությունների դեմ, երկարացնել մարդու կյանքը: Շատ հետաքրքրական են նախապես պահանջվող հատկություններով նյութերի, ինչպես նաև բարձր ջերմակայունությամբ ու ամրությամբ զուգակցված, միաժամանակ էլեկտրամեկուսիչ ու մագնիսական հատկություններով նյութերի ստացման ոլորտները: Այրման երևույթների օրենքների բացահայտումը կընձեռի նոր, գերհզոր հրթիռների ստեղծման հնարավորություն:
http://hy.wikipedia.org