Динамика

Динамика (гр. Dуnamіs – күш) – механиканың түсірілген күш әсерінен материалдық денелердің қозғалысын зерттейтін бөлімі, классикалық механиканың бөлімі.Динамика –   қозғалысын және ол қозғалыстың себептерін қарастырады.

Денелердің өзара әрекеттесуін және олардың әсерін зерттейтін механика саласы динамика деп аталады.Бұл оларды сапалы және сандық сипаттаумен, сондай-ақ олардың уақыт өте келе қалай дамитынын болжаумен айналысады. Динамиканың негiзiне 1687 жылы Ньютон тұжырымдаған қозғалыс заңдары жатады.Динамиканың негізгі заңдарын алғаш ағылшын ғалымы Исаак Ньютон тұжырымдаған және бұл заңдар  оның атымен аталады.Динамиканың негізгі заңдарын ашылуы ғылым тарихындағы ең бір келелі кезең болып табылады.Оның 1687жылы шыққан  «Натурал философияның математикалық бастамалары»кітабында тұжырымдалған  үш заңның көмегімен жүйткіген машиналардың,теңізде жүзген кемелердің,ауада ұшқан ұшақтардың,ғарыш кемелері мен  жасанды серіктердің,құламалардан аққан сулардың,соққан желдің және тағы  сол сияқты кез келген дененің қозғалыс сипаты түсіндіріледі.[pic 1]

Динамика денелердің қозғалыс заңдылықтарын және оның пайда болуының немесе өзгеруінің себептерін қарастырады. Ол көптеген физикалық эксперименттердің нәтижелерін талдап қорытындылаудан туындаған. Ньютон заңдары классикалық механиканың негізін құрайды. Ньютон заңдарына негізделген классикалық механика массалары үлкен,(атомдардың массаларымен салыстырғанда) жылдамдықтары кіші (жарық жылдамдығымен салыстырғанда) денелердің қозғалыстарын зерттейді.

Қозғалыстың бірінші заңы ретінде И.Ньютон, Г.Галилей ашқан инерция заңы қабылданды. Бұл заң бойынша , сыртқы күштің әсеріне душар болмаған дене өзінің тыныштық немесе  бірқалыпты түзу сызықты қозғалысын сақтайды. Мұндай денені еркін дене, ал оның қозғалысын еркін немесе инерция бойынша қозғалыс деп атайды. Еркін дене физикалық, абстракция болғандықтан, табиғатта кездеспейді. Бірақ денелерге әсер ететін сыртқы күштерді мүмкіндігінше жойылатын немесе бірін-бірі компенсациялайтын күйге келтіруге болады. Гравитациялық өріс барлық денелерге бірдей үдеу береді. Қарастырып отырған кеңістікте гравитациялық өрісті біртекті деп ала отырып, онда еркін құлайтын санақ жүйесін қарастырайық. Мұндай санақ жүйесіндегі құбылыстарға біртекті гравитациялық өріс әсерін тигізбейді. Қарастырып отырған санақ жүйесінде өтетін барлық физикалық құбылыстар ғарыштық кеңістікте еркін қозғалатын ғарыш кемесінің кабинасында өтетін құбылыстармен бірдей болады. Яғни, кабинадағы ғарышкелерге гравитациялық күш (салмақсыздық) әсер етпейді.                                                                                             Инерция заңы санақ жүйесін таңдап алғанға байланысты. Бір қозғалыс әртүрлі санақ жүйелерінде бірдей емес болып көрінуі мүмкін. Егер қандай да бір санақ жүйесінде дене бірқалыпты түзу сызықты қозғалса, осы санақ жүйесімен салыстырғанда үдеумен қозғалатын санақ жүйесінде қозғалыс бірқалыпты түзу сызықты болмағандықтан, инерция заңы барлық санақ жүйелерінде орындалмайды. Классикалық механика барлық еркін денелер бір қалыпты түзу сызықты қозғалатын санақ жүйесін постулат ретінде қабылдап, оны инерциалды санақ жүйесі деп атайды.

Батыста ғасырлар бойы динамиканың негізі ретінде ұлы грек философы Аристотельдің (б.з.д. 384-322) сенімдері басым болды. Ол заттар бір бағытта немесе басқа бағытта итермелейтін қандай-да бір энергияның әсерінен қозғалады деп ойлады.Ол сондай-ақ затты итеріп жатқанда оның тұрақты жылдамдықпен қозғалатындығын, бірақ итеруді тоқтатқан кезде ол тоқтағанға дейін барған сайын баяу қозғалатынын байқады.Аристотельдің пікірінше, тұрақты күштің әрекеті бір нәрсені тұрақты жылдамдықпен қозғалту үшін қажет болған, бірақ не болады, бұл философта үйкеліс әсері болмаған.

Оның тағы бір идеясы жеңіл заттарға қарағанда ауыр заттар тезірек құлап кетті. Тәжірибе арқылы барлық денелердің тұтқыр эффектілерді ескермей, олардың массаларына қарамастан бірдей үдеумен түсетіндігін дәлелдеген ұлы Галилео Галилей (1564-1642) болды.Бірақ бұл Готфрид Лейбницпен бірге қазіргі заманғы динамика мен математикалық есептеудің атасы болып саналатын Исаак Ньютон (1642-1727), өмір сүрген ең керемет ғалым.Оның ХVІІ ғасырда тұжырымдалған әйгілі заңдары бүгінгі күні де өз күшін жойған жоқ. Олар классикалық механиканың негізі болып табылады, оны біз күн сайын көріп, әсер етеміз. Бұл заңдар жақын арада талқыланады.[pic 2]