Mecanica clasic, cunoscut i ca mecanica newtonian, este fizica forelor ce acioneaz asupra corpurilor. Este adesea numit i mecanica newtonian dup Isaac Newton i legile micrii elaborate de el. Mecanica clasic este subdivizat n static, care studiaz obiectele n echilibru, dinamic, care studiaz forele ce acioneaz asupra obiectelor n micare i cinematic, care studiaz micarea corpurilor, dar fr a pune accent pe cauzele care produc aceste micri. Cuprins

1 Bazele dinamicii clasice 1.1 Principiul ineriei. Lex prima 1.2 Principiul fundamental al dinamicii newtoniene. Lex secunda 1.3 Principiul aciunii si reaciunii 2 Aplicabilitate

Bazele dinamicii clasice

Isaac Newton a pus bazele dinamicii clasice sub forma a trei principii, publicate n cartea sa "Principiile matematice ale filozofiei naturale"(1686). Principiul ineriei. Lex prima

"Orice corp i pstreaz starea de repaus sau de micare rectilinie i uniform dac nu este constrns de aciunile unor corpuri asupra lui s-i schimbe starea."

Acest principiu a fost enunat naintea lui Newton de ctre Galilei, reuind s schimbe viziunea antic aristotelic a micrii corpurilor. Galilei a artat c micarea rectilinie i uniform i starea de repaus sunt echivalente.

Sistemele de referin n care este valabil principiul ineriei se numesc ineriale. Un sistem de referin care se mic rectiliniu i uniform sau este n repaus fa de un sistem de referin inerial este tot inerial. Principiul fundamental al dinamicii newtoniene. Lex secunda

Newton a definit cantitatea de micare, azi cunoscut ca impuls

Alt noiune introdus de Newton a fost cea de for

Sau sub alta form

Iar daca masa nu variaza n timp

Principiul aciunii si reaciunii

"Dac un corp acioneaz asupra altui corp cu o for, numit aciune, cel de-al doilea corp va aciona asupra primului cu o for egal i de sens contrar, numit reaciune." Timp de peste 200 de ani, mecanica newtoniana a oferit mijlocul esential pentru explicarea cu succes a unui numar impresionant de fenomene din natura. Cu toate aceste , s.a constatat ca rezultatele precise de mecanica newtoniana inc azul miscarii unor corpuri ale caror viteze se apropie de viteza luminii sunt eronate. Fizicianul german Albert Einstein este cel care a propus ajustarea mecanicii newtoniene prin cateva postulate, fundamentand astfel ceea ce s.a numit apoi teoria relativitatii. Mai exact, el a formulat doua teorii distincte: teoria relativitatii restranse (1905) si teoria relativitatii generalizate(1915). Relativitatea in mecanica clasica Un sistem de referinta este alc dintr.un corp sau sistem de corpuri caruia i se asociaza un instrument entru masurarea timpului, precum si instrumente pentru masurarea distantelor. Principala ipoteza cu care lucreaza mecanica clasica este ca timpul curge la fel in toate sistemele de referinta. Ca urmare, mecanica clasica opereaza cu notiunile de timp ABSOLUT masa ABSOLUTA . Principiul relativitii restrnse a fost enunat explicit pentru prima oar de Galileo Galilei n 1639 n lucrarea sa Dialog privind cele dou mari sisteme ale lumii, folosind metafora corabiei lui Galilei. El a observat ca, fara sa vezi malurile sau stelele, nu poti sa.ti dai seama daca corabia este oprita, sau se

deplaseaza cu viteza uniforma. Conform principiului lui Galilei, legile mecanicii sunt aceleasi in orice sistem de referinta inertial. Primul postulat al Teroiei relativitatii restranse constituie extinderea acestui principiu la toate fenomenele fizice, afirmand ca toate legile fizicii sunt aceleasi in raport cu toate sistemele de referinta inertiale, dar ca acestea pot varia intre sistemele de referinta neinertiale. Cu alte cuvinte nu exita un sistem de referinta inertial privilegiat, si nici un sistem de referinta stationar. Al doilea postulat Viteza luminii in vid este o constanta universala, c, independenta de miscarea sursei de lumina. Puterea argumentului lui Einstein reiese din maniera n care a dedus nite rezultate surprinztoare i aparent incredibile din dou presupuneri simple bazate pe analiza observaiilor. Un observator care ncearc s msoare viteza de propagare a luminii va obine exact acelai rezultat indiferent de cum se mic componentele sistemului. Einstein a spus c toate consecinele relativitii restrnse pot fi derivate din examinarea transformrilor Lorentz.

Aceste transformri, i deci teoria relativitii restrnse, a condus la predicii fizice diferite de cele date de mecanica newtonian atunci cnd vitezele relative se apropie de viteza luminii. Viteza luminii este att de mult mai mare dect orice vitez ntlnit de oameni nct unele efecte ale relativitii sunt la nceput contraintuitive:

Dilatarea temporal timpul scurs ntre dou evenimente nu este invariant de la un observator la altul, dar el depinde de micarea relativ a sistemelor de referin ale observatorilor (ca n paradoxul gemenilor care implic plecarea unui frate geamn cu o nav spaial care se deplaseaz la vitez aproape de cea a luminii i faptul c la ntoarcere constat c fratele su geamn a mbtrnit mai mult). Relativitatea simultaneitii dou evenimente ce au loc n dou locaii diferite, care au loc simultan pentru un observator, ar putea aprea ca avnd loc la momente diferite pentru un alt observator (lipsa simultaneitii absolute). Contracia Lorentz dimensiunile (de exemplu lungimea) unui obiect msurate de un observator pot fi mai mici dect rezultatele acelorai msurtori efectuate de un alt observator (de exemplu, paradoxul scrii implic o scar lung care se deplaseaz cu vitez apropiat de cea a luminii i inut ntr-un garaj mai mic). Compunerea vitezelor vitezele nu se adun pur i simplu, de exemplu dac o rachet se mic la din viteza luminii pentru un observator, i din ea pleac o alt rachet la din viteza luminii relativ la racheta iniial, a doua rachet nu depete viteza luminii n raport cu observatorul. (n acest exemplu, observatorul vede racheta a doua ca deplasndu-se cu 12/13 din viteza luminii.)

Ineria i impulsul cnd viteza unui obiect se apropie de cea a luminii din punctul de vedere al unui observator, masa obiectului pare s creasc fcnd astfel mai dificil accelerarea sa n sistemul de referin al observatorului.Astfel, particulele cu masa nu pot atinge viteza luminii. Echivalena masei i energiei, E = mc2 Energia nmagazinat de un obiect n repaus cu masa m este egal cu m c^{2}. Conservarea energiei implic faptul c n orice reacie, o scdere a sumei maselor particulelor trebuie s fie nsoit de o cretere a energiilor cinetice ale particulelor dup reacie. Similar, masa unui obiect poate fi mrit prin absorbia de ctre acesta de energie cinetic.