Mekanik
Mekanik, kuvvetlerin etkisi altındaki cisimlerin hareketli ve durağan hâllerini inceleyen bilim dalıdır.
Mekanik biliminin tarihsel gelişimi
Mekanik, fiziksel bilimlerin en eskisidir. Kaldıraçları ve suyun kaldırma kuvvetini kapsayan tarihteki ilk yazılı mekanik prensipler Arşimet'e (MÖ 287-MÖ 212) aittir. Makara, eğik düzlem ve somun anahtarı ile ilgili çalışmalar da antik metinlere kaydedilmiştir. Bu dönemde mekanik, bina inşaatı gereksinimlerini karşılamakla sınırlıydı. Arşimet'ten sonra gelen İbn-i Heysem, İbn-i Sina, İbn Bacce gibi Müslüman bilim insanları ile Galileo, Kepler, Leonardo da Vinci, Varignon, d'Alembert, Stevinus, Newton, Lagrange gibi batılı bilim insanlarının çalışmaları sayesinde mekanik bugünkü seviyesine gelmiştir.
Önemi
İnsan yaşantısında mekanik biliminin yeri dün olduğu gibi bugün de büyüktür. Suyun akışından tutun da, insanın yaşamını kolaylaştırmak için tasarlanan uçağın uçuşuna, makinelerin çalışmasına kadar tabiattaki bütün hareketler mekanik prensiplerine göre gerçekleşir. Başta makine olmak üzere mühendisliğin tüm uygulamalarında, mekanik bilimi ve prensipleri büyük öneme sahiptir ve bu sahalarda çalışanlar tarafından özümsenmesi gerekir.
Kısımları
Mekanik bilimi, ideal durumları inceleyen Rijit cisimler mekaniği ve gerçek durumları inceleyen Sürekli ortamlar mekaniği olmak üzere iki ana kısımda ele alınabilir.
Rijit cisimlerin mekaniği
Kuvvetlerin tesiri altındaki bir cismi meydana getiren tüm parçaların, birbirlerine göre izafi olarak şekil değiştirmediği cisme rijit cisim denir. Bu cisim ideal bir cisimdir ve gerçekte tüm cisimler kuvvet etkisiyle elastik veya plastik şekil değiştirirler.
Bu ideal durumu inceleyen rijit cisimler mekaniği başlıca iki kısımda incelenir:
- Statik; kuvvet tesiri altındaki rijit cisimlerin durağan dengesini,
- Dinamik; rijit cisimlerin hareketlerini ve dinamik hâldeki dengesini inceler.
Statik, dinamiğin, ivmenin sıfır olduğu özel bir durumu olarak görülebilmekle birlikte, mühendislik eğitiminde ayrı olarak ele alınır. Çünkü birçok nesneden de durumunu koruyacağı öngörüsüyle tasarlanır.
Sürekli ortamlar mekaniği
Katı mekaniği
Katı mekaniği veya mukavemet, kuvvet etkisiyle şekil değiştirebilen cisimlerin statik ve dinamik dengelerini inceleyen bilim dalıdır.
Akışkanlar mekaniği
Akışkanların dengesini inceleyen bilim dalıdır. Akışkanlar mekaniği aşağıdaki alt dallara ayrılır.