Basisbegrip

Werktuigbouwkundige mechanica is een tak van de techniek die de beweging en de krachten die op objecten inwerken bestudeert. Het is een fundamenteel vak en vormt de basis voor vele andere technische disciplines. Lengte, tijd, massa en kracht behoren tot de basisbegrippen in de werktuigbouwkundige mechanica.

Lengte, dat de afstand meet die een object aflegt, is een fundamenteel concept in de werktuigbouwkundige mechanica. We gebruiken coördinaten ten opzichte van een referentiepunt om de afstand te beschrijven. Lengte helpt niet alleen om de afgelegde afstand van een object te beschrijven, maar wordt ook gebruikt om de geometrische eigenschappen van fysieke systemen te definiëren.

Neem bijvoorbeeld een bus die van stad X naar stad Y reist. De positie van de bus op elk moment kan worden gevolgd met behulp van een coördinatensysteem.

In dit geval is lengte alleen onvoldoende om de gebeurtenis volledig te beschrijven; daarom wordt tijd gebruikt om de volgorde van gebeurtenissen te meten, zoals de reistijd tussen stad X en stad Y. Tijd, dat de opeenvolging van gebeurtenissen meet, is een ander fundamenteel concept in de werktuigbouwkundige mechanica.

Massa is een maat voor de hoeveelheid materie in een object en verandert niet met de locatie. De massa kan worden bepaald door te meten in hoeverre een object weerstand biedt tegen een verandering in richting of snelheid wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend.

Kracht is een belangrijk concept in de werktuigbouwkundige mechanica, gedefinieerd als de werking van het ene lichaam op het andere. Krachten kunnen objecten duwen, trekken, aantrekken of afstoten. Zwaartekracht is een klassiek voorbeeld van een kracht die objecten naar elkaar toe trekt.

Het duwen van een object is een voorbeeld van een contactkracht, terwijl een ijzeren voorwerp dat door een magneet wordt aangetrokken een voorbeeld is van een niet-contactkracht.

Werktuigbouwkundige mechanica gaat uit van bepaalde aannames om theoretische analyses mogelijk te maken. Ten eerste wordt een object vaak behandeld als een deeltje met massa, waarvan de omvang verwaarloosbaar is. Deze vereenvoudiging maakt het mogelijk de beweging van het object met eenvoudigere wiskundige vergelijkingen te beschrijven. Ten tweede wordt, ongeacht het materiaal en de toegepaste belasting, het deeltje beschouwd als een stijve massa, waarbij vervorming wordt verwaarloosd. Tot slot wordt de toegepaste belasting voorgesteld als een geconcentreerde kracht die inwerkt op een specifiek punt van het object. Bijvoorbeeld, bij het analyseren van de draagcapaciteit van een kraanhaken wordt het als een deeltje beschouwd, ongeacht de grootte en vorm. De haak wordt gezien als een niet-vervormbaar lichaam waarop een kracht inwerkt op een bepaald punt.