"Механіка"

Вивчення фізики починають із механіки – розділу, в якому розглядається механічний рух. Рух – то є зміна положення тіл у просторі із плином часу. Тому закони механіки найбільш явно виражають просторово-часові співвідношення між фізичними об’єктами та подіями й через них – властивості самого простору та часу.

Основні закони фізики свого часу були встановлені на основі спостережень відповідних явищ та експериментів і тому, за невеликим винятком, мають обмежену сферу застосовності. Зокрема, закони класичної механіки поширюються тільки на повільні рухи частинок і тіл у макроскопічних областях простору. Швидкі рухи підпорядковані законам спеціальної теорії відносності (релятивістської механіки), а рухи частинок у мікроскопічних областях – законам квантової механіки. При цьому під повільними рухами розуміються рухи зі швидкостями, набагато меншими за швидкість світла с = 3.108 м/с, а під швидкими — із швидкостями, що є сумірними із величиною с. Макроскопічна область простору — область, розміри якої набагато перевищують розміри атомів та молекул, а мікроскопічна — область порядку розмірів атома.

В класичній механіці ставляться і розв’язуються дві основні задачі:

1. Встановлення законів руху – співвідношень, які дозволяють визначати характер і характеристики руху будь-якого тіла чи системи тіл у залежності від його взаємодії з іншими тілами.

2. Знаходження таких загальних співвідношень між механічними характеристиками систем, які не залежать ані від складу та будови системи, ані від природи та характеру взаємодії між тілами системи.

Пошук загальних методів розв’язування першої задачі привело свого часу І. Ньютона до встановлення загальних законів руху (законів динаміки). Розв’язування ж другої задачі дозволило встановити закони збереження (імпульсу, енергії, моменту імпульсу).

Фізика є точною наукою — свої результати вона виражає не тільки словесно, а й за допомогою математичних співвідношень. Але властивості фізичних об’єктів і явищ є настільки багатогранними, що жодна теорія не може відобразити їх у всій повноті. Тому замість реальних об’єктів наука оперує фізичними моделями – ідеалізованими об’єктами, які відтворюють лише суттєві для розгляданих явищ властивості та фактори. В механіці основними моделями є матеріальна точка та абсолютно тверде тіло.