קונספט בסיסי

מכניקה הנדסית היא ענף של הנדסה החוקר את התנועה ואת הכוחות הפועלים על עצמים. זהו נושא בסיסי ומהווה בסיס לדיסציפלינות הנדסיות רבות אחרות. אורך, זמן, מסה וכוח הם כמה מושגים בסיסיים במכניקה הנדסית.

אורך, המודד את המרחק שעבר אובייקט, הוא מושג בסיסי במכניקה הנדסית. אנו משתמשים בקואורדינטות ביחס לנקודת ייחוס כדי לתאר את המרחק. אורך לא רק עוזר לתאר את המרחק שעבר עצם אלא הוא משמש גם לתיאור התכונות הגיאומטריות של מערכות פיזיקליות.

לדוגמה, חשבו על אוטובוס הנוסע מעיר X לעיר Y. ניתן לאתר את מיקומו של האוטובוס בכל זמן נתון בעזרת מערכת קואורדינטות.

במקרה זה, האורך אינו מספיק כדי לתאר את האירוע, וכתוצאה מכך, הזמן משמש למדידת רצף של אירוע, כמו זמן הנסיעה בין עיר X לעיר Y. זמן, שמודד את רצף האירועים , הוא מושג בסיסי נוסף במכניקה הנדסית.

מסה היא מדד לכמות החומר באובייקט ואינה משתנה עם המיקום. ניתן למדוד את המסה על ידי קביעת המידה שבה עצם מתנגד לשינוי בכיוון או במהירות שלו כאשר מופעל כוח.

כוח הוא מושג חשוב נוסף במכניקה הנדסית, המוגדר כפעולה של גוף אחד על גוף אחר. כוחות יכולים לדחוף, למשוך, למשוך או להדוף חפץ אחד למשנהו. כוח הכבידה הוא דוגמה קלאסית לכוח המושך עצמים אחד כלפי השני.

דחיפה של חפץ היא דוגמה לשימוש בכוח מגע, בעוד שחתיכת ברזל הנמשכת למגנט היא דוגמה לשימוש בכוח ללא מגע.

מכניקה הנדסית מסתמכת על הנחות מסוימות כדי לאפשר ניתוח תיאורטי. ראשית, לעתים קרובות מתייחסים לחפץ כאל חלקיק בעל מסה שניתן מוזנחת את גודלו. הפישוט הזה מאפשר לנו לתאר את תנועת האובייקט באמצעות משוואות מתמטיות פשוטות יותר. שנית, ללא קשר לחומר שלו ולעומס המופעל, החלקיק נחשב לגוף קשיח, והדפורמציה מוזנחת. לבסוף, העומס המופעל מיוצג ככוח מרוכז הפועל בנקודה על עצם. לדוגמה, הוא נחשב חלקיק בעת ניתוח יכולת נשיאת העומס של וו מנוף, ללא קשר לגודלו וצורתו. הקרס הוא גוף שאינו ניתן לעיוות, וכוח פועל רק על נקודה מסוימת על הקרס.