Классическая механика

Классическая механика

Классическая механика — это такой раздел физики, который рассматривает законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, его вызывающие. Классическая механика основана на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому второе ее название «ньютоновская механика».

Разделы классической механики:

  • статика (изучает равновесие тел);
  • кинематика (рассматривает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин);
  • динамика (изучает движение тел с учётом вызывающих его причин).

Есть несколько способов математического описания классической механики:

  • законы Ньютона;
  • лагранжев формализм;
  • гамильтонов формализм;
  • формализм Гамильтона — Якоби.

В 19-20 столетиях были найдены пределы применимости классической механики. Оказалось, что она даёт исключительно точные результаты, но только в тех случаях, когда применяется к телам, скорости которых много меньше скорости света, а размеры значительно превышают размеры атомов и молекул, и при расстояниях или условиях, когда скорость распространения гравитации можно считать бесконечной (обобщением классической механики на тела, двигающиеся с произвольной скоростью, является релятивистская механика, а на тела, размеры которых сравнимы с атомными, — квантовая механика; квантовые релятивистские эффекты рассматриваются квантовой теорией поля).

Тем не менее, классическая механика сохраняет своё значение, так как она:

  1. намного проще в понимании и использовании, чем остальные теории;
  2. в обширном диапазоне достаточно хорошо описывает реальность.

Классическую механику можно использовать для описания движения очень широкого класса физических объектов: и обыденных предметов макромира (таких, как волчок и бейсбольный мяч), и объектов астрономических размеров (таких, как планеты и звёзды), и многих микроскопических объектов.