Que étudie la dynamique?
La dynamique étudie les forces et les couples et leur effet sur le mouvement des objets. La dynamique est une branche de la physique mécanique qui étudie les corps en mouvement en tenant compte des phénomènes qui rendent ce mouvement possible, des forces qui agissent sur eux, de leur masse et de leur accélération.
Isaac Newton était chargé de définir les lois fondamentales de la physique nécessaires à l'étude de la dynamique des objets. La seconde loi de Newton est la plus représentative dans l’étude de la dynamique, car elle parle de mouvement et inclut la fameuse équation Force = Masse x Accélération.
D'une manière générale, les scientifiques qui s'intéressent à la dynamique étudient comment un système physique peut se développer ou se modifier au cours d'une certaine période, ainsi que les causes qui ont conduit à ces modifications.
De cette manière, les lois établies par Newton deviennent fondamentales dans l'étude de la dynamique, car elles aident à comprendre les causes du mouvement des objets (Verterra, 2017).
En étudiant un système mécanique, la dynamique peut être comprise plus facilement. Dans ce cas, on peut observer plus en détail les implications pratiques liées à la seconde loi du mouvement de Newton.
Cependant, les trois lois de Newton peuvent être considérées par la dynamique, car elles sont interdépendantes lors de toute expérience physique permettant d'observer un certain type de mouvement (Physics for Idiots, 2017).
Pour l'électromagnétisme classique, les équations de Maxwell sont celles qui décrivent le fonctionnement de la dynamique.
De même, il a été avancé que la dynamique des systèmes classiques impliquait à la fois la mécanique et l'électromagnétisme et était décrite en fonction de la combinaison des lois de Newton, des équations de Maxwell et de la force de Lorentz.
Quelques études liées à la dynamique
Des forces
Le concept de forces est fondamental pour résoudre les problèmes liés à la fois à la dynamique et à la statique. Si nous connaissons les forces qui agissent sur un objet, nous pouvons déterminer son mouvement.
D'autre part, si nous savons comment un objet se déplace, nous pouvons calculer les forces qui agissent sur lui.
Afin de déterminer avec certitude quelles sont les forces agissant sur un objet, il est nécessaire de savoir comment cet objet se déplace par rapport à un référentiel inertiel.
Les équations du mouvement ont été développées de manière à ce que les forces agissant sur un objet puissent être liées à son mouvement (en particulier à son accélération) (Physics M., 2017).
Lorsque la somme des forces agissant sur un objet est égale à zéro, l'objet aura un coefficient d'accélération égal à zéro.
Au contraire, si la somme des forces agissant sur le même objet n'est pas égale à zéro, alors l'objet aura un coefficient de clarification et se déplacera donc.
Il est important de préciser qu'un objet de plus grande masse nécessitera une plus grande application de la force pour être déplacé (problèmes de la physique du monde réel, 2017).
Lois de Newton
Beaucoup de gens disent à tort que Isaac Newton a inventé la gravité. Dans ce cas, il serait responsable de la chute de tous les objets.
Par conséquent, il est seulement valable de dire qu'Isaac Newton était responsable de la découverte de la gravité et de la création des trois principes de base du mouvement (Physics, 2017).
1- La première loi de Newton
Une particule restera en mouvement ou en état de repos, à moins qu'une force externe ne l’agisse.
Cela signifie que, si des forces externes ne sont pas appliquées à une particule, son mouvement ou sa variation sera variable.
Autrement dit, en l’absence de frottement ou de résistance de l’air, une particule qui se déplace à une certaine vitesse peut poursuivre indéfiniment son mouvement.
Dans la vie pratique, ce type de phénomène ne se produit pas car il existe un coefficient de frottement ou une résistance de l'air qui exerce une force sur la particule en mouvement.
Cependant, si vous pensez à une particule statique, cette approche est plus logique car, à moins qu'une force externe ne soit appliquée à cette particule, elle restera dans un état de repos (Academy, 2017).
2- La seconde loi de Newton
La force présente dans un objet est égale à sa masse multipliée par son accélération. Cette loi est plus communément connue par sa formule (Force = Masse x Accélération).
C'est la formule fondamentale de la dynamique, puisqu'elle est liée à la majorité des exercices traités par cette branche de la physique.
En termes généraux, cette formule est facile à comprendre lorsque vous pensez qu’un objet de plus grande masse devra probablement appliquer plus de force pour atteindre la même accélération que celui de plus faible masse.
3- La troisième loi de Newton
Chaque action a une réaction. En termes généraux, cette loi signifie que si une pression est exercée contre un mur, il exercera une force de retour vers le corps qui le presse.
Ceci est essentiel car sinon, il est possible que le mur se soit effondré lorsqu’il a été touché.
Catégories de dynamique
L'étude de la dynamique est divisée en deux catégories principales: la dynamique linéaire et la dynamique de rotation.
Dynamique linéaire
La dynamique linéaire affecte les objets qui se déplacent en ligne droite et implique des valeurs telles que force, masse, inertie, déplacement (en unités de distance), vitesse (distance par unité de temps), accélération (distance par unité de temps élevée). carré) et la quantité de mouvement (masse par unité de vitesse).
Dynamique de rotation
La dynamique de rotation affecte les objets qui pivotent ou se déplacent sur une trajectoire courbe.
Il implique des valeurs telles que le troque, le moment d’inertie, l’inertie de rotation, le déplacement angulaire (en radians et parfois les degrés), la vitesse angulaire (radians par unité de temps, l’accélération angulaire (radians par unité de temps au carré) et le moment angulaire ( moment d'inertie multiplié par les unités de vitesse angulaire).
Généralement, un même objet peut montrer des mouvements de rotation et linéaires au cours d'un même voyage (Harcourt, 2016).
