Путеводитель для детей по механике и технике

Изучение механики включает в себя изучение движения объектов, а также моментов, когда объекты не движутся. Сэр Исаак Ньютон был первым ученым, исследовавшим механику, и этот предмет стал основой физики. Изучение механики важно для людей, которые хотят изучать другие отрасли науки, такие как астрономия, геология и инженерия. Инженерия — это наука, которая занимается проектированием, созданием и использованием изобретений и конструкций.

Что такое механика?

Механика включает в себя различные виды движения или движения. Объект может перемещаться между точками, что называется поступательным движением. Что-то также может двигаться, не меняя положения, и в этом случае оно вращается на месте. Объект, который постоянно повторяет одно и то же движение в течение определенного периода времени, колеблется. Круговое движение предполагает, что что-то движется по кругу вокруг другого объекта. Объект может двигаться только одним способом или может сочетать несколько типов движения. Механика также изучает отсутствие движения. Иногда сила воздействует на объект, который не движется. Инженер должен понимать эту статическую силу при проектировании объектов, чтобы убедиться, что они достаточно прочны.

Что такое инженер-механик? (PDF)
Обзор механики
Что такое классическая механика?

Что такое инженерия?

Инженерия — это наука, которая включает в себя творческое мышление для решения проблем или разработки изобретений. Инженеры обычно используют свое воображение для создания новых объектов. Эти объекты могут облегчить жизнь людей. Иногда инженеры работают над уже существующими объектами, чтобы сделать их лучше. Примеры объектов, созданных инженерами, включают автомобильные двигатели, компьютеры, мосты и мебель. Инженеры должны иметь сильные научные и математические навыки для разработки изобретений. Инженерное дело включает в себя множество разных вещей, и люди, работающие инженерами, часто стремятся помочь людям и изменить мир к лучшему.

Обзор инженера-механика
НАСА для детей: введение в инженерию

Наука, стоящая за механикой

Движение и то, как вещи движутся, является очень важной частью науки, лежащей в основе механики. Ученые разделяют механику на две разные части. Одна часть называется кинематикой, которая описывает движения. Другая часть называется динамикой и рассматривает причины движения объектов. Ученый описывает, как движется объект, объясняя, куда движется объект, направление движения и скорость, с которой движется объект. Некоторые термины, которые вы можете услышать, включают среднюю скорость, ускорение, скорость и скорость. Ускорение описывает скорость изменения скорости или скорости. Законы Ньютона лежат в основе динамики. Первый закон Ньютона — это закон инерции, который гласит, что все будет оставаться в покое или двигаться по прямой линии, если это не изменит сила. Второй закон Ньютона касается воздействия силы на объект, а это означает, что количество силы изменит ускорение объекта. Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие возникает противодействие, равное действию.

Факты о силе и движении
Спортивная наука: механика карнавальной игры

Наука, стоящая за инженерией

Когда человек хочет что-то построить, первое, что нужно сделать, это спланировать или спроектировать объект. Чтобы что-то спроектировать, дизайнер должен понимать, как все работает и почему оно работает именно так. Это понимание приходит из изучения таких наук, как химия и физика. Когда у инженера есть эти знания, он может определить проблему, подумать о возможных способах ее устранения, разработать проект, который может решить проблему, построить его, протестировать, а затем настроить до тех пор, пока проблема не будет решена.

Откройте для себя мир машиностроения!
Инженер-механик может…

Механика деятельности и эксперименты

Изучение механики с действиями и экспериментами поможет вам узнать о движении и силах. Например, эксперимент с силами покажет вам, что силы всегда существуют парами и на объекты действуют силы. Занятие с зонтиком под дождем может помочь вам изучить скорость капель дождя. Вы даже можете изучить распространенный способ, с помощью которого люди начинают бег: начинать с приседания на самом деле лучше, чем из положения стоя. Приседание снижает центр масс, изменяет угол наклона тела и то, как ступни касаются земли, — все это помогает бегуну быстрее стартовать.

Связанные резонансные маятники
Механика жидкости
Механические эксперименты

Инженерная деятельность и эксперименты

Любой может работать как инженер, чтобы решать проблемы. Вы можете решить проблему и найти решение, чтобы попытаться ее исправить. Например, если одной из ваших обязанностей является кормление собаки, и вы хотите найти более простой способ положить еду в собачью миску, вы можете попытаться сделать что-то, что сделает эту работу за вас. Вы можете нарисовать несколько картинок, планируя свое изобретение. Когда вы найдете изобретение, которое, по вашему мнению, может сработать, вы можете создать его, а затем протестировать. Если он работает не совсем так, как вы хотите, вы можете вносить коррективы, пока он не станет работать лучше.