Klassinen mekaniikka on fysikaalinen teoria, joka kuvaa makroskooppisten kappaleiden liikettä ja siihen liittyviä ilmiöitä.
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan. |
Sen perusteet esitti Isaac Newton vuonna 1687 julkaisemassaan teoksessa Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (usein lyhyesti Principia). Newtonin mekaniikkaa pidetään usein synonyymina klassiselle mekaniikalle, mutta todellisuudessa se on vain yksi klassisen mekaniikan muotoiluista, joista muita ovat Lagrangen mekaniikka ja Hamiltonin mekaniikka.
Ennen Newtonin aikaa oli oletettu, että kuun ylinen eli taivaankappaleiden liike noudattaa aivan eri lakeja kuin maanpäällisten kappaleiden kuun alinen liike. Newton kuitenkin osoitti, että samat mekaniikan peruslait sekä gravitaatiolaki koskevat kumpaakin. Klassiseen mekaniikkaan perustuvatkin sekä suuri osa teknologiaa että taivaankappaleiden liikkeiden laskenta eli taivaanmekaniikka. Sitä voidaan soveltaa niin ammusten liikkeisiin ja kaikkinaisten koneiden toimintaan kuin planeettojen, tähtien ja galaksienkin liikkeisiin. Klassisen mekaniikan eräitä erikoisaloja sovelletaan myös nesteiden ja kaasujen liikkeisiin.
Klassinen mekaniikka kuvaa kappaleiden liikettä huomattavan suurella tarkkuudella edellyttäen, että kysymys on huomattavasti yksittäistä atomia suuremmista kappaleista ja että niiden nopeus on paljon pienempi kuin valonnopeus. On kuitenkin osoittautunut, että hyvin suurella nopeudella (suunnilleen yli yksi kymmenesosa valonnopeudesta) liikkuviin kappaleisiin Newtonin mekaniikka ei sovellu, vaan tällöin on sovellettava erityistä suhteellisuusteoriaa. Pienellä nopeudella liikkuviin kappaleisiin sovellettuna newtonin mekaniikka johtaa kuitenkin suurella tarkkuudella yhtäpitäviin tuloksiin erityisen suhteellisuusteorian kanssa, jota tämän vuoksi voidaan edelleen käyttää. Yleinen suhteellisuusteoria taas kuvaa gravitaatiota tarkemmin kuin Newtonin gravitaatiolaki. Klassinen mekaniikka ei myöskään sovellu atomin suuruusluokkaa oleviin tai vielä pienempiin kappaleisiin, vaan tällöin on käytettävä kvanttimekaniikkaa.
Nimitys klassinen mekaniikka tuli käyttöön 1900-luvun alkupuolella sen jälkeen, kun suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka olivat tulleet tunnetuiksi. Termillä tarkoitettiin mekaniikkaa sellaisena kuin se oli ollut tunnettu ennen näitä fysiikan perusteita suuresti muuttaneita teorioita. Nykyisin luetaan usein suhteellisuusteoriakin osaksi klassista mekaniikkaa, joka tällöin käsitetään nimenomaan kvanttimekaniikan vastakohdaksi.
Klassinen mekaniikka voidaan jakaa kolmeen eri osa-alueeseen: kinematiikkaan, dynamiikkaan ja statiikkaan.
Kinematiikan peruslakeja ovat matkan, nopeuden, vauhdin sekä kiihtyvyyden määrittelyt. Dynamiikan peruslakeja ovat Newtonin kolme lakia: jatkavuuden laki, voiman ja sen aiheuttaman kiihtyvyyden keskinäinen riippuvuus sekä voiman ja vastavoiman laki. Statiikan peruslähtökohtana on, että kappaleeseen vaikuttavien voimien summan on oltava 0, jotta kappale olisi tasapainossa.
Nesteiden mekaniikkaa sanotaan hydromekaniikaksi (hydrostatiikka ja virtausdynamiikka), kaasujen aero-mekaniikaksi (aerostatiikka ja aerodynamiikka).
Matemaattisen lähestymistavan mukaan mekaniikka voidaan jakaa kolmeen tapaukseen:
This article uses material from the Wikipedia Suomi article Klassinen mekaniikka, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Sisältö on käytettävissä lisenssillä CC BY-SA 4.0, ellei toisin mainita. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Suomi (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.