यांत्रिकी की सबसे विकसित और प्रसिद्ध शाखाएं स्टैटिक्स, डायनामिक्स या कैनेटीक्स और कीनेमेटिक्स हैं। वे एक साथ शक्तियों या भूस्खलन द्वारा धकेल दिए जाने के क्षण में शारीरिक संस्थाओं के व्यवहार से संबंधित विज्ञान का एक क्षेत्र बनाते हैं।
इसी तरह, यांत्रिकी अपने वातावरण में शारीरिक संस्थाओं के परिणामों का अध्ययन करते हैं। अरस्तू और आर्किमिडीज़ के लेखन के साथ प्राचीन ग्रीस में वैज्ञानिक अनुशासन की उत्पत्ति हुई है।
प्रारंभिक आधुनिक काल के दौरान, आइजैक न्यूटन और गैलीलियो गैलीली जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों ने स्थापित किया जो अब शास्त्रीय यांत्रिकी के रूप में जाना जाता है।
यह शास्त्रीय भौतिकी की एक शाखा है जो परमाणुओं से संबंधित होती है जो कि स्थिर होते हैं या जो धीरे-धीरे फैलते हैं, यह प्रकाश की गति की तुलना में कम गति से होता है।
ऐतिहासिक रूप से, शास्त्रीय यांत्रिकी पहले आया था, जबकि क्वांटम यांत्रिकी एक अपेक्षाकृत हाल ही का आविष्कार है।
शास्त्रीय यांत्रिकी की शुरुआत आइजैक न्यूटन के गति के नियमों से हुई जबकि 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में क्वांटम यांत्रिकी की खोज की गई थी।
यांत्रिकी का महत्व इस तथ्य में निहित है कि, चाहे वह शास्त्रीय या क्वांटम हो, यह सबसे निश्चित ज्ञान का गठन करता है जो भौतिक प्रकृति के बारे में मौजूद है और विशेष रूप से अन्य तथाकथित सटीक विज्ञानों जैसे कि गणित, भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के लिए एक मॉडल के रूप में देखा गया है।
यांत्रिकी की मुख्य शाखाएँ
यांत्रिकी में आधुनिक दुनिया में उपयोग के असंख्य हैं। अध्ययन क्षेत्रों की उसकी विविधता ने उसे विभिन्न विषयों की समझ को अलग करने के लिए प्रेरित किया है जो अन्य विषयों को रेखांकित करता है। यहाँ यांत्रिकी की मुख्य शाखाएँ हैं।
स्थिर
स्टैटिक्स, भौतिकी में, यांत्रिकी की एक शाखा है जो संतुलन स्थितियों में इम्पीरियल शारीरिक संस्थाओं में काम करने वाली शक्तियों से संबंधित है।
लीवर और शाफ़्ट जैसे सरल मशीनों के बल-प्रवर्धक विशेषताओं का अध्ययन करते हुए, इसकी नींव 2,200 साल पहले प्राचीन ग्रीक गणितज्ञ आर्किमिडीज़ और अन्य लोगों द्वारा स्थापित की गई थी।
स्टैटिक्स के विज्ञान के तरीके और परिणाम इमारतों, पुलों और बांधों के डिजाइन के साथ-साथ क्रेन और अन्य समान यांत्रिक उपकरणों में विशेष रूप से उपयोगी साबित हुए हैं।
ऐसी संरचनाओं और मशीनों के आयामों की गणना करने के लिए, आर्किटेक्ट और इंजीनियरों को पहले अपने परस्पर भागों में शामिल शक्तियों का निर्धारण करना चाहिए।
- स्टैटिक्स इन अज्ञात ताकतों की पहचान और वर्णन करने के लिए आवश्यक विश्लेषणात्मक और चित्रमय प्रक्रियाएं प्रदान करता है।
- स्टैटिक्स मानता है कि जिन निकायों के साथ यह व्यवहार करता है वे पूरी तरह से कठोर हैं।
- वह यह भी सुनिश्चित करता है कि एक इकाई पर आराम करने वाली सभी शक्तियों का जोड़ शून्य होना चाहिए और किसी भी अक्ष के बारे में शरीर को घुमाने के लिए बलों की कोई प्रवृत्ति नहीं होनी चाहिए।
ये तीन स्थितियाँ एक-दूसरे से स्वतंत्र हैं और गणितीय रूप में उनकी अभिव्यक्ति में संतुलन के समीकरण शामिल हैं। तीन समीकरण हैं, इसलिए केवल तीन अज्ञात बलों की गणना की जा सकती है।
यदि तीन से अधिक अज्ञात बल हैं, तो इसका मतलब है कि संरचना या मशीन में अधिक घटक हैं जो लागू भारों का समर्थन करने के लिए आवश्यक हैं या कि शरीर को आगे बढ़ने से रोकने के लिए आवश्यक अधिक प्रतिबंध हैं।
ऐसे अनावश्यक घटकों या बाधाओं को निरर्थक कहा जाता है (उदाहरण के लिए, चार पैरों वाली एक तालिका में एक निरर्थक पैर होता है) और बलों की विधि को सांख्यिकीय रूप से अनिश्चित कहा जाता है।
गतिशील या गतिज
गतिशीलता भौतिक विज्ञान की एक शाखा और यांत्रिकी का एक उपखंड है जो भौतिक कारकों के संबंध में भौतिक वस्तुओं के आंदोलन के अध्ययन पर हावी है जो उन्हें प्रभावित करते हैं: बल, द्रव्यमान, आवेग, ऊर्जा।
काइनेटिक्स शास्त्रीय यांत्रिकी की एक शाखा है जो शरीर के द्रव्यमान के आंदोलन पर बलों और जोड़ों के प्रभाव को संदर्भित करता है।
लेखक जो "कैनेटीक्स" शब्द का उपयोग करते हैं, शास्त्रीय चलती शरीर यांत्रिकी के लिए गतिशीलता लागू करते हैं। यह स्थैतिक के विपरीत है, जो संतुलन की शर्तों के तहत, आराम करने वाले निकायों को संदर्भित करता है।
गतिकी या कैनेटीक्स में शामिल स्थिति, वेग और त्वरण के संदर्भ में गति का वर्णन है, इसके अलावा बलों, टोरों और द्रव्यमानों के प्रभाव के अलावा।
लेखक, जो शब्द कैनेटीक्स का उपयोग नहीं करते हैं, वे शास्त्रीय यांत्रिकी को गतिज और गतिकी में विभाजित करते हैं, जिसमें स्टेटिक्स भी डायनेमिक्स के एक विशेष मामले के रूप में होता है जिसमें बलों और जोड़ियों का जोड़ शून्य के बराबर होता है।
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गतिकी
काइनेमेटिक्स भौतिकी की एक शाखा है और इसमें शामिल बलों, यानी, आंदोलनों के प्रभावों और प्रभावों पर विचार किए बिना शरीर या सिस्टम के ज्यामितीय रूप से संभव आंदोलन से संबंधित शास्त्रीय यांत्रिकी का एक उपखंड है।
कीनेमेटीक्स का उद्देश्य पिंडों या भौतिक कणों की प्रणालियों की स्थानिक स्थिति का विवरण प्रदान करना है, जिस गति से कण गति कर रहे हैं (वेग), और जिस दर पर उनका वेग बदल रहा है (त्वरण)।
जब कारण बलों को ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो गति का वर्णन केवल उन कणों के लिए संभव है जिनके पास गति को प्रतिबंधित किया गया है, अर्थात वे कुछ विशेष प्रक्षेपवक्रों में चलते हैं। अप्रतिबंधित या मुक्त गति में, बल पथ के आकार को निर्धारित करते हैं।
एक कण के साथ एक सीधे रास्ते पर चलते हुए, इसी स्थिति और समय की एक सूची कण की गति का वर्णन करने के लिए एक उपयुक्त योजना का गठन करेगी।
एक निरंतर विवरण के लिए समय के संदर्भ में स्थिति को व्यक्त करने वाले गणितीय सूत्र की आवश्यकता होगी।
जब एक कण घुमावदार रास्ते पर चलता है, तो इसकी स्थिति का वर्णन अधिक जटिल हो जाता है और इसके लिए दो या तीन आयामों की आवश्यकता होती है।
ऐसे मामलों में, एकल ग्राफ या गणितीय सूत्र के रूप में निरंतर विवरण संभव नहीं हैं।
एक सर्कल पर घूमते हुए एक कण की स्थिति, उदाहरण के लिए, सर्कल के घूर्णन त्रिज्या द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जैसे कि चक्र के केंद्र में एक छोर के साथ एक पहिया और दूसरे छोर पर कण के साथ जुड़ा हुआ है।
रोटेशन की त्रिज्या को कण के लिए स्थिति वेक्टर के रूप में जाना जाता है, और यदि इसके बीच के कोण और एक निश्चित त्रिज्या को समय के कार्य के रूप में जाना जाता है, तो कण के वेग और त्वरण की भयावहता की गणना की जा सकती है।
हालांकि, वेग और त्वरण की दिशा और परिमाण हैं। वेग हमेशा पथ के लिए स्पर्शरेखा होता है, जबकि त्वरण के दो घटक होते हैं, एक पथ का स्पर्शरेखा और दूसरा स्पर्शरेखा का सीधा।
संदर्भ
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