מכניקה קלאסית – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה |
|||
שורה 1:
{{פירוש נוסף|נוכחי=מכניקה ניוטונית|אחר=ניסוחים האנליטיים של המכניקה|ראו=[[מכניקה אנליטית]]}}
ה'''מכניקה הקלאסית''' היא אחד מענפי ה[[פיזיקה]] הבסיסיים והמוקדמים ביותר, החוקר את [[תנועה (פיזיקה)|תנועת]] הגופים,
[[קובץ:Rownia tarcie.svg|שמאל|ממוזער|230px|בעיה מכנית קלאסית: ניתוח הכוחות הפועלים על גוף הנמצא על [[מישור משופע]] על קלאסיקת [[הליום3]].]]▼
המכניקה הקלאסית מתבססת בעיקרה על פיתוחן של [[משוואות תנועה]] בהתבסס על ניתוחי [[כוח (פיזיקה)|כוחות]] ו[[אנרגיה]] ותוך שימוש בכלים היסודיים של ה[[חשבון אינפיניטסימלי|חשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי]]. ה[[מכניקה אנליטית|מכניקה האנליטית]] היא שכלול של התורה הניוטונית, מתבססת על אותם עקרונות פיזיקליים, אך עושה שימוש בשיטה ה[[מתמטיקה|מתמטית]] של [[חשבון וריאציות|חשבון הווריאציות]]. יש המכלילים אף את הפורמליזם האנליטי תחת המושג "מכניקה קלאסית", אך במסגרת ערך זה יתייחס המושג "מכניקה קלאסית" לתורה הניוטונית.
▲[[קובץ:Rownia tarcie.svg|שמאל|ממוזער|230px|בעיה מכנית קלאסית: ניתוח הכוחות הפועלים על גוף הנמצא על [[מישור משופע]]
==היסטוריה==
{{ערך מורחב|היסטוריה של הפיזיקה עד המאה ה-20}}
שורה 25 ⟵ 22:
[[פייר סימון לפלס]] תרם לביסוס המכניקה הניוטונית על חשבון אינפיניטסימלי במקום על יסודות [[גאומטריה|גאומטריים]] כפי שניסחה ניוטון. עבודה חשובה נוספת בוצעה על ידי [[ז'וזף לואי לגראנז']] אשר פיתח ביחד עם [[לאונרד אוילר]] את [[חשבון וריאציות|חשבון הווריאציות]] והניח את יסודות ה[[מכניקה אנליטית|מכניקה האנליטית]] שפותחה בהמשך על ידי [[ויליאם רואן המילטון]].
בסוף [[המאה התשע עשרה]] ותחילת [[המאה העשרים]] בוצע מפנה מחשבתי חד נוסף עם הופעתן של תורות מכניקה משלימות לזו הניוטונית: [[תורת היחסות]] ו[[מכניקת הקוונטים]], אשר הצליחו להסביר את פעולת הטבע בצורה מדויקת ויסודית יותר. בראיה מודרנית, המכניקה הקלאסית, בפני עצמה, איננה נכונה אלא כקירוב למכניקת הקוונטים ותורת היחסות. עם זאת, עבור סדרי הגודל האופייניים לחיי היום-יום עבור גופים מקרוסקופיים הנעים במהירויות הנמוכות בהרבה מ[[מהירות האור]], התיקונים הנדרשים הם זניחים והתורה הקלאסית מספיקה לכל צורך מעשי. ראו פרק [[#מגבלות התורה ותורות משלימות|מגבלות התורה ותורות משלימות]] להרחבה. במאה העשרים החל החיפוש אחר [[התאוריה של הכול]], תאוריה שתאחד את כל התורות המכניות הקיימות ותהיה תקפה במידה שווה בכל סדרי הגודל.
==הנושאים העיקריים שבהם עוסקת המכניקה הקלאסית==
שורה 104 ⟵ 99:
בפתיח ספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע", מגדיר ניוטון את מטרתה של "פילוסופיית הטבע" במילים {{ציטוט|תוכן=מתופעת ה[[תנועה (פיזיקה)|תנועה]] נחקרים [[כוח (פיזיקה)|כוחות]] הטבע ומהם יש להסיק על תופעות אחרות.|מקור=אייזק ניוטון, שם|מרכאות=כן}}
חוקי התנועה של ניוטון, המהווים את עקרונות תורתו, הצריכו ראשית הגדרה של תנועה, ולשם כך דיון במונחים של [[זמן]] ו[[מרחב (פיזיקה)|מרחב]]. על מושג הזמן אמר {{ציטוט|תוכן=זמן מוחלט, אמיתי ומתמטי ... המתקדם בצורה שווה בלא תלות בגורמים חיצוניים.|מקור=אייזק ניוטון, שם|מרכאות=כן}}
הדיון במושג המרחב חייב התייחסות לשאלת קיומן של [[מערכת ייחוס|מערכות ייחוס]] שונות, אשר הוביל את ניוטון
▲הדיון במושג המרחב חייב התייחסות לשאלת קיומן של [[מערכת ייחוס|מערכות ייחוס]] שונות, אשר הוביל את ניוטון וכנ"ל את איינשטיין להגדיר {{ציטוט|תוכן=מרחב מוחלט אשר בלא תלות בגורמים חיצוניים ישאר תמיד זהה ונייח ... ולא יחסי לגופים אחרים הניתנים לתפיסה על ידי חושינו.|מקור=אייזק ניוטון, שם|מרכאות=כן}}
כהבהרה לקשר שבין חוק התנועה הראשון להגדרות אלו, הסיק ניוטון את הדברים הבאים:
{{ציטוט|תוכן=תנועת הגופים בינם לבינם במקום מסוים זהה היא, בין אם נייח הוא או בין אם נע בצורה אחידה בקו ישר בלא תנועה מעגלית.|מקור=אייזק ניוטון, שם|מרכאות=כן}} עקרון זה, המוכר בתור [[יחסות גליליי]]
=== כוחות הטבע, כבידה ===
שורה 145 ⟵ 139:
אחת מהבעיות הפתוחות בפיזיקה היא מציאת [[מודל]] מכני כולל שיתאר היטב את התנהגות הטבע בכל סדרי הגודל, יכיל בתוכו את תוצאותיה החשובות של [[תורת הקוונטים]] ושל [[תורת היחסות]] גם יחד, ויסביר את אופן פעולת ארבעת [[כוחות היסוד]]. [[תורת השדות הקוונטית]] מנסה לספק מודל מכני שמשלב את התוצאות החשובות של מכניקת הקוונטים ושל תורת היחסות גם יחד. כיום התורה מתארת את [[הכוח הגרעיני החלש]], [[הכוח הגרעיני החזק]] ואת [[אלקטרומגנטיות|הכוח האלקטרומגנטי]]. התורה עושה שימוש בכלים פיזיקליים מודרניים מתחום [[פיזיקת מצב מעובה]] וכן ב[[המודל הסטנדרטי|מודל הסטנדרטי]] של [[פיזיקת החלקיקים]]. שאלה מרכזית פתוחה בהקשר זה היא השאלה "האם קיימת תורה היכולה לתאר את תופעת הכבידה בצורה קוונטית". תורה אפשרית שכזו נקראת [[תורת כבידה קוונטית]].
== הוראה ==
|