Mechanikában

Mechanikában a testek mozgását és az erők hatását vizsgálják. A terület célja, hogy általános elvek és törvényszerűségek segítségével leírja, hogyan változik egy test helyzete időben, illetve hogyan viselkednek mozgásban lévő rendszerek.

A klasszikus mechanika Newton-törvényein alapul, és magába foglalja a statikát (egyensúlyban lévő rendszerek) és a dinamikát (mozgó testek). A kinematika a mozgás leírásával foglalkozik erők ismerete nélkül, a dinamika pedig az erők és a mozgás kapcsolatát vizsgálja. Szilárdtest-mechanika, folyadék- és gáztudományok, valamint kontinuum-mechanika a mechanika fontos alágai.

A mechanika matematikai hátterét a differenciálegyenletek és variációs elvek adják: Newton-féle törvények, Lagrange- és Hamilton-formalizmusok segítségével modellezhetők a rendszerek. Modelltanításra és számításokra használják a szimulációkat, például a finite element módszert vagy a computational fluid dynamicset (CFD).

Alkalmazásai széleskörűek: gépészet, építészet, közlekedés, robotika, aero- és biomedicina. A mechanika fejlődése kölcsönhat a kapcsolódó mezőkkel, és fontos alapja a mérnöki tervezésnek és a természettudományos kutatásoknak.

Összegzés: Mechanikában lényeges, hogy a mozgás és az erők viszonyait általános, matematika alapú keretek között lehet leírni és előre jelezni, a makro-, mikro- és szubnemi rendszerekben egyaránt.