Õppematerjal

Mehaanika on füüsika haru, mis uurib selliseid nähtusi, mis on seotud jõudude, kehade liikumise, paigalseisu, tasakaalu ja võnkumisega. Sõna "mehaanika" pärineb vanakreeka keelest ja selle tähendus on seotud masinate ehitamisega.

Klassikaline mehaanika oli füüsikas üldse esimene teadusharu, mida hakati põhjalikult ja süstemaatiliselt uurima ning sellest on arenenud ka kõik teised füüsikaharud. Esimesena alustas mehaanika uurimist vanakreeka filosoof ja loodusuurija Aristoteles (384–322 e Kr), kes kirjeldas enda tähelepanekuid mehaanika seaduste kohta oma raamatus "Füüsika" (kreeka k: Φυσικὴ ἀκρόασις Phusike akroasis). Klassikalise mehhaanika põhiseadused sellisel kujul, nagu praegu koolis õpetatakse, töötasid välja Galileo Galilei ja Isaac Newton juba 16.-17. sajandil. Kogu klassikaline mehaanika põhineb vaid neljal füüsikaseadusel: Newtoni kolmel seadusel ja energia jäävuse seadusel. Kuni 19. sajandini üritati kõiki füüsikanähtusi seletada mehaanika seadustega, siis aga selgus, et väga väikeste, väga suurte ja väga suurtel kiirustel liikuvate kehade jaoks klassikalisest mehaanikast ei piisa ning see tekitas vajaduse uute füüsika valdkonde järele.

Klassikalisel mehaanikal on palju tähtsaid rakendusi teistes teadustes: astronoomias (näiteks taevamehaanika, planeetide liikumine), keemias (aineosakeste põrkumine), geoloogias (maavärinad) ja inseneriteadustes (ehitiste tasakaal ja stabiilsus). Mehaanika ei uuri ainult tahkeid kehi, vaid ka vedelikke ja gaase. Ka heli levimine on tegelikult mehaanika nähtus, mida põhjustab õhuosakeste liikumine. Mehaanika seaduspärasuste järgi sõidavad autod, ujuvad laevad ja lendavad lennukid. Mitte ainult esemete liikumine ei allu mehaanika seadustele, vaid ka elusolendite liikumine: näiteks piruetti tegev iluuisutaja või akrobaat batuudil. Mehaanika seadusi tuleb arvestada ka hoonete ja sildade ehitamisel.

Mehaanikas kasutatakse palju erinevaid mõisteid, füüsikalisi suurusi ja mõõtühikuid. Tähtsal kohal sellised mõisted nagu mass, kiirus, kiirendus, ruum, trajektoor, jõud, rõhk, tasakaal jne.  Kõige tähtsamad mõõdetavad füüsikalised suurused mehaanikas on pikkus, mass ja aeg. Neid kolme suurust omavahel või üksteisega matemaatiliselt korrutades/jagades saab avaldada kõiki teisi füüsikalisi suurusi - näiteks ruumala, kiirust, jõudu jne.

Allikad ja lisalugemist: