mekanik

Bir gücün cisimler üstündeki etkilerini ve bu etkilerden doğan hareketleri inceleyen bilim dalı. Mekaniğin dallarından ilki olan kinematik, hareketleri, onları doğuran nedenlerden bağımsız olarak inceler. Hareket yörüngelerinin geometrik özellikleri (doğrusal, dairesel, sarmal ve elips biçiminde), bilindiğine göre, kinematikte, bu yörüngeleri geçen bir noktanın hızı ve ivmesi kavramları ele alınır. İkinci dal olan dinamik, yalnızca güç­ leri inceler ve gerek belirli bir gücün etkisinde kalan cismin kazandığı hareketi, gerek belirli bir hareketi doğurmak için gerekli gücü araştırır. `Durağan hal` ya da `denge hali`, bir cisme uygulanan güçlerin özel bir etkisini belirtir; bu da, mekaniğin üçüncü dalı statik tarafından incelenir. Mekaniğin bir başka dalı, akışkanlar mekaniğidir ve gerek hidrostatikle, gerek hidrodinamikle .

“Bir gücün cisimler üstündeki etkilerini ve bu etkilerden doğan hareketleri inceleyen bilim dalı. Mekaniğin dallarından ilki olan kinematik, hareketleri, onları doğuran nedenlerden bağımsız “

Bir gücün cisimler üstündeki etkilerini ve bu etkilerden

Bir gücün cisimler üstündeki etkilerini ve bu etkilerden doğan hareketleri inceleyen bilim dalı. Mekaniğin dallarından ilki olan kinematik, hareketleri, onları doğuran nedenlerden bağımsız olarak inceler. Hareket yörüngelerinin geometrik özellikleri (doğrusal, dairesel, sarmal ve elips biçiminde), bilindiğine göre, kinematikte, bu yörüngeleri geçen bir noktanın hızı ve ivmesi kavramları ele alınır. İkinci dal olan dinamik, yalnızca güç­ leri inceler ve gerek belirli bir gücün etkisinde kalan cismin kazandığı hareketi, gerek belirli bir hareketi doğurmak için gerekli gücü araştırır. `Durağan hal` ya da `denge hali`, bir cisme uygulanan güçlerin özel bir etkisini belirtir; bu da, mekaniğin üçüncü dalı statik tarafından incelenir. Mekaniğin bir başka dalı, akışkanlar mekaniğidir ve gerek hidrostatikle, gerek hidrodinamikle araştırılan sıvı ve gazların denge durumları ve hareketleriyle ilgilidir. Söz konusu kuramsal incelemeler, yalnızca matematiksel bir gelişme gösteren ve `rasyonel mekanik` adı verilen bir dal içinde yeralır. Bu dal, somut noktalar, tam anlamıyla bükülmez cisimler (gerçekte, cisimler az ya da çok esnektirler) gibi, ancak düşüncede var olan cisimlerle ilgilenir. Öyleyse, gerçek dünyada olup bitenlerin ancak yaklaşık ilk çözümlerini verir; ama sanayinin uygulamalı gereksinmeleri için, bu çözümler yeterlidir; kuramsal sonuçları deneylerle sürekli doğrulamak zorunluluğuysa, `uygulamalı mekanik` dalının alanına girer. Rasyonel mekanik, bazı temel ilkelere dayanılarak kurulmuştur; bu nedenle, birbirinden değişik ne kadar temel ilke kümesi varsa, o kadar da mekanik vardır. Bunlar arasında sözgelimi, klasik mekanik, gök mekani­ ği, bağıl mekanik, kuvanta mekaniği ve dalga mekaniği gibi türler sayılabilir. Newton mekaniği ya da klasik mekanik, üç ilkeye dayanır: Hareket sırasında cismin kütlesinin değişmezliği; etki tepki eşitliği (birbirine etki eden iki A ve B cisimleri, her koşulda bu etkiyi birbirine eşit ve karşıt iki güçle uygular); m kütleli (eylemsizlik kütlesi) bir cisme değiş­ mez bir Fgücü uygulanırsa, F— m bağıntısını doğrulayan değişmez|Yj ivmeli bir hareket kazanır (temel yasa). Bu bağıntıda eski Calilei ilkesine ya da eylemsizlik ilkesine raslanır. F gücü sıfır olursa,(Y ivmesi de sıfır olur; dolayısıyla hız değişmezdir; bu nedenle, hiçbir gücün etkisinde olmayan bir cisim, doğru çizgi boyunca düzgün hareket yapar (gerçekten, yörüngeyi eğikleştirmek için bir güç gerekir). Sürekli sıfır olan bir güce uyan hareketsizlik, özel bir durumdur. Gök mekaniğinin konusu, gök cisimleri ile gezegenlerin, uyduların, yıldızların hareketlerini kuramsal olarak incelemektir. Bu bilim dalı Newton`un genel çekim yasasına dayanır; söz konusu yasaya göre, herhangi iki cisim, kütleleriyle doğru orantılı ve uzaklıklarının karesiyle ters orantılı olarak birbirini çeker. Genel çekim yasası, astronomide bütün sonuçlarıyla, dolaylı ve eksiksiz biçimde doğrulanmıştır. Astronomi uzmanları, Ay ya da Güneş tutulmasını ve Yer`in hangi bölgelerinden gözlenebileceğini çok büyük bir kesinlikle önceden belirleyebilmektedirler. İki gök cisminin karşılıklı etkilerinin hesaplanması ve hareketlerinin belirlenmesi kolaydır. Ama üç gök cisminin birbirine etkisi ele alınırsa, durum değişir: Çözümsüz kalan ya da ancak yaklaşık çözümler getirilebilen ünlü `üç cisim` sorunu. Oysa uzayda üçten çok cisim vardır ve bütün gökcisimleri birbirine etki yapar.Öyleyse, tedirginlikler hesaplanarak, sorun özleştirilebilir; Le Verrier, Uranüs`ün hareketlerindeki tedirginlikleri hesaplayarak, o ana kadar bilinmeyen Neptün`ü bulmuş­ tur. Gök mekaniği aynı zamanda, gelgit ve gündönümü gibi Yer`e özgü hareketleri de inceler. Newton`un klasik mekaniği, cisimlerin hızı 300 000 km/sn`lik ışık hızına oranla çok düşük kaldığı sürece, yeterliliğini korur. Gezegenlerin hızı da bu ölçüdedir. Çok daha yüksek hızlarda ortaya çıkan olayları yorumlamak için, Einstein, klasik mekaniği gözden geçirmiş ve göreli mekaniği ortaya atmıştır. Ona göre zaman, uzamdan bağımsız olarak düşünülemez ve ikisi bir bütün oluşturur. Bir olayın süresi, baştan sona, her gözlemciye göre değişiklik gösterir; gözlemcinin konumuna ve hızına bağlıdır. Öyleyse zaman, uzamdan ayrılamayan göreli bir kavramdır. Bu kuramın temel ilkesi, ışık hızının değişmezliği ve eylemsizlik kütlesinin hıza bağlı olarak değişmesidir. Bir cismin hızı büyüdükçe, hareketin hız kazanma oranı azalır;`;hiçbircisim, ışıktan daha yüksek bir hıza ulaşamaz. Bu mekanik, hızları saniyede on binlerce kilometreye varan elektronların hareketini yorumlamada son derece yeterlidir. Deneylerle doğrulandığı gibi Güneş, ışık ışınını, ağırlığı varmışçasına saptırır. Ekseni boyunca hareket eden bir çubuk, kendine bağlı birgözlemciye, hareketsiz bir gözlemciye göründüğünden daha uzun gö­ rünür. Hareket ettiği noktaya, o noktada yerleşmiş bir gözlemcinin hesapladığı zaman olan 10 yılda dönmesi için, 240 000 km/sn hızla yer değiştiren `Langevin yolcusu`, ancak 6 yıl yaşlanacaktır. Öyleyse, uzam-zaman bileşiminde, zaman daha kısalmaktadır. Bu kuram, Newton`unıgenel çekimini,yalın bir eylemsizlik gücüne indirger. Einstein`ın ulaştığı en ünlü sonuç, maddenin çok yoğunlaşmış bir enerji biçimi olmasıdır; sözgelimi bir gram ağırlığında bir madde, 9 milyar joule değerindedir. 1900`de Max Planck, mekaniğe süreksizliği (ya da kesiklilik) getiren kuvantum kavramını ortaya atmıştır (kuvantum mekaniği). Planck`a göre hareketler, gözlemlememiz olanağı bulunmayan çok kısa kesintilerden oluşur. Öte yandan Louis de Broglie, hem tanecik, hem de titreşim olaylarını yorumlamak için, hareket halindeki her taneciğe bir dalga hareketini bağlayan, dalga mekaniğini ortaya koymuştur. Bütün bu çağdaş kuramlar, aşırı ölçüde karmaşık bir matematiğe gereksinim gösterir. Çağımızda bilim adamları, daha önce konmuş yasaların belirli düzeydeki deneylere özgü olduğunu göstererek, doğal olayların tümünü açıklamak için yeni yasalar ortaya atmaktadırlar. Bu bakımdan, mekaniğin tarihi yeni başlıyor denilebilir.