mekanikk – Store norske leksikon

Mekanikk er den delen av fysikken som dreier seg om bevegelse og likevekt. Lover og metoder fra mekanikken anvendes i alle områder av fysikken.

Faktaboks

Uttale: mekanˈikk
Etymologi: av gresk ‘verktøy, maskin’

I mekanikk er Newtons lover sentrale. De beskriver sammenhengen mellom kraft og akselerasjon, og brukes til å utlede bevegelsesligningene til et objekt. Newtons gravitasjonslov er også viktig i mekanikk. Den beskriver tyngdekraften mellom objekter med masse og brukes ofte sammen med de andre Newtons lover for å beskrive akselerasjon til objekter påvirket av tyngdekrefter.

Lagrange-mekanikk er en annen måte å utlede bevegelsesligninger på. I stedet for å ta utgangspunkt i Newtons lover, starter man med å uttrykke systemets kinetiske og potensielle energi som en funksjon av systemets uavhengige variabler og deres tidsderiverte. Denne funksjonen kalles Lagrange-funksjonen, og løsningen av en spesiell differensialligning (Euler-Lagrange-ligningen) for funksjonen gir bevegelsesligningene for systemet.

Disipliner

Mekanikk kan videre deles i statikk, læren om objekters likevekt, kinematikk, læren om bevegelse, og dynamikk, læren om krefter. I fluidmekanikken behandles likevekt og bevegelser i fluider, det vil si væsker og gasser. Geostatikk og geodynamikk omhandler Jordas form og krefter og bevegelser som opptrer i Jorda. Disse områdene hører alle til den klassiske mekanikken, som omfatter bevegelsen til makroskopiske objekter og der hastigheten er liten i forhold til lyshastigheten.

I statistisk mekanikk forklares egenskapene til store makrosystemer ut fra egenskapene til mikrosystemene de består av. For eksempel beskrives temperaturen til en gass ut fra bevegelsesenergien til atomene eller molekylene gassen består av. Kvantemekanikken beskriver atomer, elektroner og andre veldig små objekter som den klassiske mekanikken ikke gjelder for. Relativistisk mekanikk behandler bevegelse som skjer med så store hastigheter at det må tas hensyn til relativitetsteorien. For veldig små objekter som beveger seg i relativistiske hastigheter, for eksempel i partikkelakseleratorer, brukes kvantefeltteori.

Historie

Innenfor den eldste delen, teknisk mekanikk, var man allerede i oldtidens Egypt kommet langt, noe som vises ved tidens bygningskonstruksjoner, redskaper og så videre.

Utviklingen senere skjedde langsomt, og noe virkelig nytt kom ikke før på 1500–1600-tallet med den vitenskapelige revolusjon. Da ble grunnlaget for den moderne mekanikken, ofte kalt klassisk mekanikk, lagt av Galileo Galilei (1564–1642). I motsetning til Aristoteles (384-322 fvt.), som hadde en mer kvalitativ og filosofisk tilnærming til bevegelse knyttet til de fire elementers naturlige plass i universet, undersøkte Galilei bevegelse kvantitativt ved hjelp av eksperimenter. Han gjorde blant annet falleksperimenter i Pisa og formulerte sine kjente treghetsbetraktninger.

Isaac Newton (1642–1727) revolusjonerte også mekanikken med sine tre grunnleggende bevegelseslover og gravitasjonsloven.

Mekanikken ble utviklet videre og formulert mer generelt av Leonhard Euler (1707–1783), Joseph Louis Lagrange (1736–1813) og William Rowan Hamilton (1805–1865).

I det 20. århundre ble også relativistisk mekanikk og kvantemekanikk utviklet.

Les mer i Store norske leksikon

kraft
fysikk

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Mekanikk

Maria Vetleseter Bøe

Førsteamanuensis i fysikkdidaktikk, Universitetet i Oslo