РазноеНа механике – Почему все гоночные машины на механике? Неужели автомат хуже МКПП?

На механике – Почему все гоночные машины на механике? Неужели автомат хуже МКПП?

Содержание

Как ездить на механике правильно :: SYL.ru

На сегодняшний день бытует мнение, что практически каждый человек, наделённый водительским талантом, может с лёгкостью освоить нюансы безопасного вождения. При этом количество женщин, уверенно управляющих автомобилем, оснащённым механической коробкой переключения скоростей, регулярно увеличивается.

как ездить на механикеНачнем обучение

Перед началом освоения азов вождения следует учитывать тот факт, что женщины и мужчины имеют разное душевное состояние, связанное с управлением автомобилем. Автолюбители-мужчины обычно значительно преувеличивают свои водительские способности практически с первой минуты нахождения в машине. Водители — представители сильной половины человечества достаточно небрежно относятся к правилам дорожного движения. Они больше внимания уделяют практическим занятиям, позволяющим узнать, как правильно ездить на механике, а также различным техническим аспектам. Для того чтобы освоить азы безопасного вождения, следует избавиться от непомерной робости и чрезмерной самоуверенности. Эти факторы отрицательно влияют на способность водителя к логическому мышлению в различных дорожных ситуациях. Многие современные водители очень часто сталкиваются с проблемой, связанной с тем, что они не знают, как научиться ездить на механике. Такая ситуация возникает в результате того, что современный автомобильный транспорт в основном комплектуется автоматической коробкой передач.

Немного об автошколах

как научиться ездить на механике

О том, как ездить на механике, можно узнать на курсах вождения, на которых вы приобретете правильные навыки безопасного управления автомобилем. При постижении секретов вождения первым делом необходимо научиться плавно управлять автомобилем. Все начинающие водители должны тщательно изучить принцип работы механической КПП. Не менее важно добиться лёгкого и непринуждённого переключения рычага. Пробовать правильно переключать рычаг КПП следует в незаведённом автомобиле.

Рекомендации

Перед тем как ездить на механике, водитель должен уметь синхронно выжимать как педаль газа, так и педаль сцепления. В том случае, если неопытный водитель резко отпустит сцепление, автомобильный транспорт тут же заглохнет после серии резких толчков. Научиться плавно выжимать педали в механике можно, регулярно выполняя несложные упражнения.

как правильно ездить на механике

Главным преимуществом механической КПП является наличие возможности у водителя самостоятельно выбирать режимы работы двигателя, необходимые в конкретной дорожной ситуации. Это поможет обеспечить сохранность автомобильного двигателя в отличном техническом состоянии достаточно длительное время. Как ездить на механике, могут подсказать и опытные водители, которые имеют большой стаж управления автомобилем, оснащённым такой коробкой передач. В любом случае  процесс обучения довольно длительный и требует большого количества практических занятий в виде езды на автомобиле в подходящем для этого месте. После  наработки  необходимых навыков управления автомобилем с механической КПП водитель уже способен слаженно проделывать все движения руками и ногами, при помощи которых выполняется управление автомобилем. Со временем начинающий водитель приобретёт достаточный опыт, в процессе движения автомобиля не будет отвлекаться на то, чтобы смотреть на приборную панель, а сможет производить все необходимые переключения, основываясь на звуках мотора машины. Правила, обучающие тому, как ездить на механике, рекомендуют также не спешить за рулём автомобиля и никогда не превышать допустимую скорость.

Как правильно переключать передачи на механике во время движения

Приветствую читателей моего блога! Помните свои первые поездки за рулем автомобиля? Может рядом сидел отец, а может быть инструктор автошколы. Одна из самых больших сложностей, с которыми приходится столкнуться начинающему водителю — это переключение скоростей. Ведь в это время нужно еще не терять контакт с дорогой и окружающей обстановкой. Тронуть машину с места для многих становится трудно разрешаемой задачей. Как правильно переключать передачи на механике во время движения — это то, о чем я хочу поговорить с Вами на страницах сегодняшнего обзора.

   О механике и автоматах

Несмотря на то, что автоматические коробки передач перестали быть диковинкой для наших сограждан, традиционная механика по-прежнему популярна и распространена. Чтобы не пришлось тратиться на новую коробку передач, важно понять основные правила и приемы плавного переключения скоростей.

Механика предназначена для плавного и равномерного распределения крутящего момента, которое вырабатывает двигатель. Ручная коробка, которую принято называть механической, обычно включает в себя от 4 до 6 различных передач, но чаще всего на современных автомобилях их 5. Это не считая задней скорости, которая еще называется реверсом. Именно сцепление является связующим элементом между двигателем и коробкой. В зацеплении с коленчатым валом, который постоянно вращается, находится первичный вал КПП. Именно сцепление позволяет без рывков разъединять эти узлы и соединять снова.

   Скоростные диапазоны движения

Начнем по порядку. Самым первым правилом, которое Вы должны запомнить: при переходе на другую передачу обязательно сначала идет выжим сцепления. Педаль отпускается уже после того, как включена нужная скорость. Новичкам трудно бывает сориентироваться, и во время переключения они теряют контроль за транспортным средством.

Для того, чтобы вовремя менять передачи, сделать движение автомобиля более динамичным и экономичным, была разработана шкала так называемого скоростного диапазона. Итак существует следующая градация, которая подсказывает, когда и на какой скорости мы переводим рычаг КПП в следующее положение.

На фото приведены значения для наиболее интенсивного разгона. Для размеренного движения значения приведены ниже (это ориентировочные значения, конкретные цифры зависят от передаточного числа трансмиссии Вашего автомобиля):

  • 1‑я передача, режим движения от 0 до 20 км/час;
  • 2‑я, 20–40 км/час;
  • 3‑я, 40–60 км/час;
  • 4‑я, 60–80 км/час;
  • 5‑я, свыше 80 км/час.

Однако указанные скоростные ограничения применимы к автомобилям без транспортируемых грузов и при движении на дорогах с обычным дорожным покрытием. Если Вы движетесь по бездорожью или автомобиль дополнительно нагружен, то переключать скорости нужно немного позднее, давая машине возможность хорошего разгона. Особенно это касается ситуаций, когда приходиться взбираться на крутой подъем.

   Основные ошибки новичков — чего следует избегать

Есть и другие рекомендации, позволяющие понять, для чего предназначена та или иная передача в механической КПП. Первая необходима нам для того, чтобы машина тронулась с места, вторая для разгона, третья скорость для совершения обгонов. Четвертая и пятая используются соответственно для передвижений по городским дорогам и загородным автомагистралям.

У начинающих водителей встречаются одни и те же типичные ошибки. Они не могут понять на слух, что пришло время сменить передачу. Из-за этого мотор работает на чересчур высоких оборотах, автомобиль теряет скорость, утрачивается контроль за движением. Нередко новички не могут тронуться с места, из-за того, что слишком резко бросают педаль сцепления. Как следствие, машина дергается, глохнет. Это приводит к ускоренном износу некоторых узлов трансмиссии и сцепления. Начинающие нередко запаздывают с включением второй скорости. Они трогают автомобиль с места, а потом разгоняют его, вынуждая мотор надсадно реветь. В то же время, достаточно быстро можно перейти с 1‑й передачи на 2‑ю практически сразу после трогания.

Опытные инструкторы всегда учат новичков убирать ногу с педали сцепления сразу после того, как педаль отпускается. Во-первых, в этом случае сцепление быстрее изнашивается. Во-вторых, нога устает намного больше. В то же время, положение ноги на полу дает водителю дополнительную точку опоры и не так нагружает позвоночник. Начинающие зачастую грешат тем, что при смене режимов движения левая рука непроизвольно поворачивает руль, особенно, если находится в неправильной его части.

   Как переключаться и слушать двигатель

Итак, как же правильно переключать передачи. Алгоритм выполнения сводится к следующим действиям. Важно лишь правильно понять и запомнить их последовательность:

  1. Резким движением ноги выжимаем до конца педаль сцепления. Газ при этом отпускаем.
  2. Быстро на плавно переводим рычаг нашей МКПП в необходимую позицию, обязательно через нейтральное положение.
  3. Плавно убираем ногу с педали сцепления, а газ наоборот прибавляем, чтобы компенсировать потерю скорости транспортным средством.
  4. Еще больше добавляем газ и увеличиваем скорость движения.

Важно уметь слушать свою коробку передач и обороты двигателя. На первых порах на помощь придет тахометр с его показаниями. Для бензиновых моторов нормальными являются обороты в районе 2000–3000 об/минуту. Если это значение больше, значит пришла пора включить следующую скорость. Для дизельных силовых агрегатов тот же показатель несколько ниже — порядка 1500–2500 оборотов. Со временем Вы приобретете навык определять этот момент на слух.

Чтобы научиться своевременно включать нужные скорости, друзья, требуется практика и еще раз практика. Надеюсь, что Вам также помогут приведенные здесь рекомендации бывалых автомобилистов. Читайте мой блог в ближайшие дни — будут публиковаться новые полезные и интересные материалы. На сегодня прощаюсь!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Место для контестной рекламы


Автор:Андрей

Как пересесть с автомата на механику или 7 правил на механике

Очень часто у водителей со стажем возникает проблема при смене авто с другим типом  трансмиссии, так как пересесть с автомата на механику намного сложнее, чем наоборот. Когда новоиспеченный водитель получает водительское удостоверение, он отрабатывает все навыки вождения на «механике», и не испытывает трудностей в этом благодаря практике. Получив документ, многие люди пересаживаются на «автомат», и все особенности управления МКПП забывают.

Категория прав на автомат и механику

С недавнего времени в России ввели новый вариант водительского удостоверения. В списке категорий добавилось несколько новых, и появилась возможность сдать на права на автомобиле, оснащенном  коробкой «автомат». В документе пометка AТ в строке под таблицей обозначает, что владелец прав может управлять авто только с АКПП. Таким водителям пересаживаться с автомата на механику без прохождения дополнительного обучения в автошколе запрещено.

Категория прав с отметкой "АТ"

Основной же контингент людей, которым нужно снова вспомнить, как ездить на механике, это водители, долгое время управлявшие транспортным средством с АКПП. Причины, по которым владельцы «автоматов» пересаживаются на «механику», могут быть разными:

  • автомобиль с МКПП стоит дешевле;
  • обслуживание «механики» намного проще;
  • возможность контролировать каждый момент переключения скорости в отличие от «автомата»;
  • более динамичная езда;
  • экономия топлива;
  • эксплуатация автомобиля с «механикой» в суровых климатических условиях;
  • возможность пуска двигателя с толкача при разряженном аккумуляторе;
  • надежность и ремонтопригодность «механики» выше, чем у «автомата».

Несмотря на многие преимущества управления транспортным средством с «механикой», существует несколько моментов, на которые водителю нужно обратить особое внимание.

Педальный узел на механике

Первым и главным отличием механики от автомата является наличие трех ножных педалей. Помимо тормоза и газа присутствует еще педаль сцепления. Ее нажатие обеспечивает размыкание связи КПП от вала двигателя и возможность выбрать определенную передачу.

Педальный узел на МКПП

Сцепление – педаль капризная и требует к себе определенного подхода. Чтобы машина плавно тронулась с места, нужно также плавно отжимать сцепление, а с этим у многих возникают проблемы. Именно по этой причине большинство водителей предпочитают ездить на автомате, где нет таких нюансов.

Кулиса КПП

«Механика» оправдывает свое название тем, что выбор скоростей трансмиссии происходит вручную, то есть механически. Для этого предусмотрен рычаг КПП, которым осуществляется отключение и включение скоростей. Рычаг представляет собой кулису, с помощью которой водитель выбирает передачу, зацепляя определенную шестерню. Для каждой передачи определено свое место, куда нужно переместить рычаг коробки. На рычаге «механики» условно показано местоположение каждой ступени, в том числе задней скорости.

МКПП

Помимо обозначенных скоростей «механика», также как и «автомат», оборудована нейтральной передачей. Чтобы ее выбрать, нужно выжать сцепление и перевести рычаг в свободное от зацепления положение. «Нейтралка» предназначена для буксировки автомобиля, для использования ее во время остановки или стоянки в паре со стояночным тормозом – ручником.

Основные правила вождения на механике

Управление автомобилем, оснащенным МКПП, требует от водителя полной концентрации. Приходится постоянно задействовать обе ноги и обе руки для переключения скоростей при разгоне и торможении машины на «механике». Левой ногой выжимают сцепление, правой давят на газ или тормоз. Левая рука должна быть всегда на руле, а правая периодически задействуется для выбора скорости ручкой КПП.

В отличие от «автомата» на «механике» нужно переключаться в определенный момент, чтобы машина плавно разгонялась. Для каждой скорости есть свой диапазон числа оборотов вала двигателя.

Прибор, который показывает соответствующую отметку на шкале, называется тахометр. Он находится в центре приборной панели.

Завод автомобиля с выжатым сцеплением

Запуск двигателя подразумевает начало работы сложного механизма, который за время стоянки остыл и не подвергался постоянной смазке. Провернуть коленчатый вал, который находится в связке с валом трансмиссии – непростая задача для стартера «механики». При выжатом сцеплении двигателю легче завестись, так как связь между двумя агрегатами размыкается.

Ключ зажигания

На некоторых моделях современных автомобилей с «механикой» запуск мотора осуществляется только при нажатой педали сцепления. Иначе машина не заведется. Такой подход обеспечивает долговременную эксплуатацию мотора и его безотказную работу.

Как тронуться с места

Камнем преткновения водителя, который решил пересесть с «автомата» на «механику» является процесс начала движения. На «автомате» сложностей с этим не возникает. Даже опытные автолюбители могут случайно заглохнуть на светофоре, отпустив слишком быстро сцепление. Обороты двигателя, при котором машина начинает двигаться, могут быть разными. Все зависит от настройки сцепления и зажигания. Но алгоритм действий для всех ручных коробок одинаков:

  1. Запустить двигатель, убедившись, что рычаг МКПП находится в позиции «нейтраль».
  2. Нажать на педаль сцепления до упора левой ногой.
  3. Перевести ручку КПП в положение первой скорости.
  4. Плавно отжимать педаль сцепления и одновременно нажимать правой ногой на педаль газа.
  5. Дождавшись момента, когда машина начнет движение, можно отпустить до конца педаль сцепления.
  6. Если автомобиль начал дергаться и глохнуть, быстро нажать на сцепление снова и начать процесс трогания с места.

Чтобы отработать это упражнение рекомендуется повторить весь алгоритм несколько раз. Со временем водитель привыкает к работе «механики» и двигателя, и у него получается трогаться с первого раза.

Как тронуться с ручника

Одним из сложных упражнений, отрабатываемых в автошколе, является так называемая «эстакада» – трогание автомобиля с ручника, находясь на наклонной поверхности.  Для тех, кто собрался переучиться с «автомата» на «механику», будет непривычно использовать ручной тормоз при езде в горку. На авто, оснащенном «автоматом», любое движение начинается с отпускания педали тормоза. Упражнение состоит из нескольких последовательных действий:

  1. Автомобиль заезжает на горку и останавливается.
  2. Чтобы оставить машину под уклоном необходимо включить ручной тормоз, затем отжать тормозную педаль.
  3. Авто может находиться в таком положении некоторое время, например стоя на светофоре или в пробке.
  4. Нужно начать движение так, чтобы транспортное средство не откатилось назад. Для этого необходимо воспроизвести все действия для трогания с места.
  5. В тот момент, когда стрелка тахометра дойдет до отметки 2000 – 3000 оборотов в минуту, автомобиль готов к движению, но его удерживает ручник. В это время его отключают, и машина сразу подается вперед без отката.

Движение на эстакаде

Такой способ остановки на наклонной поверхности может быть осуществлен на авто с исправным ручником. Владелец транспортного средства на «механике» должен всегда контролировать состояние всех механизмов и устройств, отвечающих за безопасность вождения.

Когда переключаться на нейтралку на МКПП

Существует много мифов о том, когда нужно включать нейтральную передачу на «механике» и можно ли ездить накатом. В первую очередь «нейтраль» предназначена для буксировки автомобиля как с «механикой», так и с «автоматом». Эта передача размыкает связь между двигателем и коробкой. Разберем основные случаи использования нейтральной передачи, их плюсы и минусы.

Остановка на светофоре

Случаи включения «нейтралки» на МКПП Плюсы Минусы
Движение накатом с горки или к светофору Идет небольшая экономия топлива, не нужно выжимать сцепление при торможении Водитель не способен быстро изменить траекторию движения автомобиля в случае возникновения аварийной ситуации
Кратковременные остановки в пробке и на светофорах Водитель может отдохнуть, не нажимая педали Минусов нет
Длительная стоянка или парковка Во время завода двигателя автомобиль не дернется вперед или назад, как если бы была выбрана передача Не оставляя машину на скорости, приходится использовать ручник. Если тросик стояночного тормоза растянут, авто может покатиться под уклон.

Стоянка на скорости

Управляя автомобилем на «автомате», владелец не испытывает трудностей выбора, перед тем как припарковаться. На автоматической коробке передач для этого предусмотрен специальный режим «паркинг». На «механике» один из вариантов оставить транспортное средство на парковке это включение какой-либо передачи.

Стоянка с включенной передачей

Автолюбители, выбравшие стоянку на скорости, вспоминают ненадежность ручника, который имеет свойство выходить из строя со временем. Также владельцы авто с «механикой» негодуют по поводу примерзших тормозных колодок в результате резких перепадов температур.

К недостаткам парковки с включенной передачей на «механике» можно отнести риск позабыть об этом и начать запуск двигателя не выжав сцепление. Дернувшийся автомобиль может задеть другое припаркованное рядом авто.

Стоянка на ручнике

Классический способ стоянки на «механике»  – использование ручника. Ручной тормоз приводит в движение тормозные колодки, которые блокируют диск колеса, препятствуя его проворачиванию. Если тросик стояночного тормоза исправен, а на улице теплая погода, такой вид парковки идеален.

Стоянка на ручнике

При неудачном стечении обстоятельств тросик может быть растянут и машина начнет скатываться под уклон. При перепаде температур с минуса на плюс или при попадании снега тормозные колодки могут примерзнуть к дискам, и автомобиль не удастся привести в движение.

Торможение двигателем

В отличие от «автомата», где есть только один способ тормозить, на «механике» их два:

  1. Нажимание на педали тормоза и сцепления одновременно. Этот способ позволяет плавно и быстро  затормозить, не переключая скорости. Его чаще всего используют водители.
  2. Торможение двигателем. Такой способ эффективен на скользкой или заснеженной дороге, когда резкое торможение может привести к заносу. Водитель включает пониженную передачу, в результате чего двигатель снижает тягу и машина тормозит. Такой вариант торможения может быть единственным в случае отказа тормозов.

Заключение

Учитывая все особенности и различия между управлением разными типами трансмиссий, пересесть с автомата на механику не так уж и сложно. Главное – это практика. Для людей, кто испытывает страх перед «механикой», есть смысл взять уроки у квалифицированного инструктора и переучиться под его руководством.

Если нанять инструктора нет возможности, можно попросить кого-то из знакомых, кто ездит на «механике», помочь разобраться с нюансами вождения. Тщательная отработка практических упражнений обязательно приведут к успеху.

7 ошибок при езде на механике, которые не стоит допускать

Автомобили на механике требуют к себе особого отношения. Коробка такого типа точно не простит водителю необдуманные действия. В результате можно получить сгоревшие детали трансмиссии, стертые зубчики шестерней и даже газовую атаку.

Рынок переполнен новенькими машинами с автоматической коробкой передач, почти не заметно старых добрых агрегатов на механике.

Комфортное использование стало явным плюсом, а мифы о ненадежности агрегатов с двумя педалями остались позади.

Но автомобили на механики все же имеют свою армию поклонников, которым следует помнить об основных нюансах обращения с ней.

Езда со слегка прижатой педалью

Самым слабым местом при езде на механике является сцепление. Оно начинает подгорать при езде со слегка выжатой педалью. Диски неплотно соприкасаются, начинают скользить.

Ошибка грубая, свойственна новичкам, которые боятся, что машина заглохнет.

Читайте также

Как проверить сцепление на изношенность
Внимательные автолюбители наверняка обратили внимание на тот факт, что производители не указывают конкретных сроков…

 

Резкий старт и пробуксовка

Коробка не любит резких рывков. Так вы попусту уничтожите диск сцепления. Он начинает гореть и привлекает внимание водителей едким запахом. Детали этой системы не переносят пробуксовку, к которой так часто прибегают неопытные и нервные водители.

Не стоит в попытках выбраться из засады в снегу или в грязи, держать высокие обороты и активно выжимать педаль.

Переключение без сцепления

Тяжело вообразить, как водитель не касается педали при смене передачи. Понять причины, которые заставляют его это делать, тоже довольно сложно. Однако ходят слухи, что таких чудаков предостаточно. Переключение таким оригинальным способом приводит к повреждению шестерни.

Это объясняется тем, что коробка подвергается повышенным нагрузкам за счет непрерывного контакта с двигателем.

Читайте также

Как определить, что ремень ГРМ изношен, и его пора менять
Когда приходит время замены ремня газораспределительного механизма (ГРМ), автолюбитель начинает замечать, что мотор…

 

Переключение передач на высоких оборотах

А вы знаете, как безошибочно определить изверга? Послушать мнение его автомобиля.

Если слышно душераздирающий скрежет при движении в любую из сторон, значит, водитель не дожидается торможения при переключении передач с первой на заднюю и обратно. Зубья шестерней, кстати, тоже страдают от этого.

Торможение двигателем не по правилам

Прием сам по себе знаком всем пользователям механики. При таком торможении не задействована тормозная система.

Применяют на серпантинах горных дорог и при длительном спуске вниз, чтобы обезопасить тормоза от перегрева.

Есть нюансы, о которых многие не думают. При замедлении двигателя не срабатывают стоп-сигналы, поэтому водители сзади могут быть не готовы к этому.

Читайте также

Грубые ошибки при проверке и доливе антифриза
Антифриз необходим для предотвращения перегрева двигателя во время работы. Данное вещество, в отличие от воды,…

 

Важно использовать правильную передачу, иначе может кратковременно блокироваться ведущие колеса, ломаться коробка передач или сам мотор.

Такие последствия ожидают тех, кто резко решает включить 1-2-ю передачу при движении на большой скорости.

Постоянно выжатая педаль сцепления

Существуют водители, которым вовсе не лень выжимать левую педаль во время простоя в пробках. Может быть, они воспринимают это как некую физкультуру, но при таких странных манипуляциях страдает выжимной подшипник, что выражается характерными постукиваниями при нажатии на педаль сцепления.

Рука, расположенная на рычаге переключения передач

Яркий пример того, как невинная и распространенная привычка оборачивается против водителя. Даже не сразу понятно, что она наносит ощутимый вред тяге кулисы.

Вы вряд ли замечали, что ваша рука дрожит каждый раз, когда машина преодолевает очередной ухаб или яму. Движения в некоторой степени разбалтывают и расшатывают тягу.

Механика — Википедия

Меха́ника (греч. μηχανική — искусство построения машин) — раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; при этом движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве[1].

По поводу предмета механики уместно сослаться на слова авторитетного учёного-механика С. М. Тарга из введения к 4-му изданию его широко известного учебника[2] теоретической механики: «Механикой в широком смысле этого слова называется наука, посвящённая решению любых задач, связанных с изучением движения или равновесия тех или иных материальных тел и происходящих при этом взаимодействий между телами. Теоретическая механика представляет собою часть механики, в которой изучаются общие законы движения и взаимодействия материальных тел, то есть те законы, которые, например, справедливы и для движения Земли вокруг Солнца, и для полёта ракеты или артиллерийского снаряда и т. п. Другую часть механики составляют различные общие и специальные технические дисциплины, посвящённые проектированию и расчёту всевозможных конкретных сооружений, двигателей, механизмов и машин или их частей (деталей)»[3].

В приведённом высказывании упущен из виду тот факт, что изучением общих законов движения и взаимодействия материальных тел занимается также и механика сплошных сред (или механика сплошной среды) — обширная часть механики, посвящённая движению газообразных, жидких и твёрдых деформируемых тел. В этой связи академик Л. И. Седов отмечал: «В теоретической механике изучаются движения материальной точки, дискретных систем материальных точек и абсолютно твёрдого тела. В механике сплошной среды … рассматриваются движения таких материальных тел, которые заполняют пространство непрерывно, сплошным образом, и расстояния между точками которых во время движения меняются»[4].

Таким образом, по предмету изучения механика подразделяется на:

Другой важнейший признак, используемый при подразделении механики на отдельные разделы, основан на тех представлениях о свойствах пространства, времени и материи, на которые опирается та или иная конкретная механическая теория. По данному признаку в рамках механики выделяют такие разделы:

Механика занимается изучением так называемых механических систем.

Механическая система обладает определённым числом k{\displaystyle k} степеней свободы, а её состояние описывается с помощью обобщённых координат q1,…qk{\displaystyle q_{1},\dots q_{k}} и соответствующих им обобщённых импульсов p1,…pk{\displaystyle p_{1},\dots p_{k}}. Задача механики состоит в изучении свойств механических систем, и, в частности, в выяснении их эволюции во времени.

Являясь одним из классов физических систем, механические системы по характеру взаимодействия с окружением разделяются на изолированные (замкнутые), закрытые и открытые, по принципу изменения свойств во времени — на статические и динамические.

Наиболее важными механическими системами являются:

Стандартные («школьные») разделы механики: кинематика, статика, динамика, законы сохранения. Кроме них, механика включает следующие (во многом перекрывающиеся по содержанию) механические дисциплины:

Некоторые курсы механики ограничиваются только твёрдыми телами. Изучением деформируемых тел занимаются теория упругости (сопротивление материалов — её первое приближение) и теория пластичности. В случае, когда речь идёт не о жёстких телах, а о жидкостях и газах, необходимо прибегнуть к механике жидкостей и газов, основными разделами которой являются гидростатика и гидрогазодинамика. Общей теорией, изучающей движение и равновесия жидкостей, газов и деформируемых тел, является механика сплошных сред.

Основной математический аппарат классической механики: дифференциальное и интегральное исчисление, разработанное специально для этого Ньютоном и Лейбницем. К современному математическому аппарату классической механики относятся, прежде всего, теория дифференциальных уравнений, дифференциальная геометрия (симплектическая геометрия, контактная геометрия, тензорный анализ, векторные расслоения, теория дифференциальных форм), функциональный анализ и теория операторных алгебр, теория катастроф и бифуркаций. В современной классической механике используются и другие разделы математики. В классической формулировке, механика базируется на трёх законах Ньютона. Решение многих задач механики упрощается, если уравнения движения допускают возможность формулировки законов сохранения (импульса, энергии, момента импульса и других динамических переменных).

Все три закона Ньютона для широкого класса механических систем (консервативных систем, лагранжевых систем, гамильтоновых систем) связаны с различными вариационными принципами. В этой формулировке классическая механика таких систем строится на основе принципа стационарности действия: системы движутся так, чтобы обеспечить стационарность функционала действия. Такая формулировка используется, например, в лагранжевой механике и в гамильтоновой механике. Уравнениями движения в лагранжевой механике являются уравнения Эйлера — Лагранжа, а в гамильтоновой — уравнения Гамильтона.

Независимыми переменными, описывающими состояние системы в гамильтоновой механике, являются обобщённые координаты и импульсы, а в механике Лагранжа — обобщённые координаты и их производные по времени.

Если использовать функционал действия, определённый на реальной траектории системы, соединяющей некую начальную точку с произвольной конечной, то аналогом уравнений движения будут уравнения Гамильтона — Якоби.

Следует отметить, что все формулировки классической механики, основанные на голономных вариационных принципах, являются менее общими, чем формулировка механики, основанная на уравнениях движения. Не все механические системы имеют уравнения движения, представимые в виде уравнения Эйлера — Лагранжа, уравнения Гамильтона или уравнения Гамильтона — Якоби. Тем не менее, все формулировки являются как полезными с практической точки зрения, так и плодотворными с теоретической. Лагранжева формулировка оказалась особенно полезной в теории поля и релятивистской физике, а гамильтонова и Гамильтона — Якоби — в квантовой механике.

Классическая механика основана на законах Ньютона, преобразовании скоростей Галилея и существовании инерциальных систем отсчёта.

Границы применимости классической механики[править | править код]

В настоящее время известно три типа ситуаций, в которых классическая механика перестаёт отражать реальность.

  • Свойства микромира не могут быть поняты в рамках классической механики. В частности, в сочетании с термодинамикой она порождает ряд противоречий (см. Классическая механика). Адекватным языком для описания свойств атомов и субатомных частиц является квантовая механика. Подчеркнём, что переход от классической к квантовой механике — это не просто замена уравнений движения, а полная перестройка всей совокупности понятий (что такое физическая величина, наблюдаемое, процесс измерения и т. д.)
  • При скоростях, близких к скорости света, классическая механика также перестаёт работать, и необходимо переходить к специальной теории относительности. Опять же, этот переход подразумевает полный пересмотр парадигмы, а не простое видоизменение уравнений движения. Если же, пренебрегая новым взглядом на реальность, попытаться всё же привести уравнение движения к виду F=ma{\displaystyle F=ma}, то придётся вводить тензор масс, компоненты которого растут с ростом скорости. Эта конструкция уже долгое время служит источником многочисленных заблуждений, поэтому пользоваться ей не рекомендуется.
  • Классическая механика становится неэффективной при рассмотрении систем с очень большим числом частиц (или же большим числом степеней свободы). В этом случае практически целесообразно переходить к статистической физике.
  1. Механика  — Статья в Физической энциклопедии
  2. ↑ На конец 2012 г. выдержал 18 изданий на русском языке и издан в переводах не менее, чем на 14 языках.
  3. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. 4-е изд. — М.: Наука, 1966. — С. 11.
  4. ↑ Седов, т. 1, 1970, с. 9.
  • Билимович Б. Ф.  Законы механики в технике. — М.: Просвещение, 1975. — 175 с.
  • Голубев Ю. Ф.  Основы теоретической механики. 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 2000. — 720 с. — ISBN 5-211-04244-1.
  • Киттель Ч., Найт У., Рудерман М.  Механика. Берклеевский курс физики. — М.: Лань, 2005. — 480 с. — ISBN 5-8114-0644-4.
  • Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.  Теоретическая физика. Т. 1. Механика. 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
  • Маркеев А. П.  Теоретическая механика: Учебник для университетов. 3-е изд. — М.; Ижевск: РХД, 2007. — 592 с. — ISBN 978-5-93972-604-7.
  • Матвеев А. Н.  Механика и теория относительности. 3-е изд.. — М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2003. — 432 с. — ISBN 5-329-00742-9.
  • Седов Л. И.  Механика сплошной среды. Том 1.. — М.: Наука, 1970. — 492 с.
  • Седов Л. И.  Механика сплошной среды. Том 2.. — М.: Наука, 1970. — 568 с.
  • Сивухин Д. В.  Общий курс физики. Т. 1. Механика. 5-е изд. — М.: Физматлит, 2006. — 560 с. — ISBN 5-9221-0715-1.
  • С.П. Стрелков. Механика. — Москва : Наука, 1975. — 560 с. — (Общий курс физики). — 60 000 экз.
  • ред. Григорьян А. Т., Погребысский И. Б. История механики с древнейших времен до конца XVIII века. — М.: Наука, 1971. — 296 с. — 3600 экз. (в пер., суперобл.)
  • ред. Григорьян А. Т., Погребысский И. Б. История механики с конца XVIII века до середины XX века. — М.: Наука, 1972. — 412 с.
  • Хайкин С.Э. Физические основы механики. — 2. — Москва : Наука, 1971. — 752 с. — (Общий курс физики). — 49 000 экз.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.