Przewodnik dla dzieci na temat mechaniki i technologii

Badanie mechaniki obejmuje badanie ruchu obiektów, a także momentów, w których obiekty się nie poruszają. Sir Isaac Newton był pierwszym naukowcem, który studiował mechanikę, a przedmiot ten stał się podstawą fizyki. Badanie mechaniki jest ważne dla osób, które chcą studiować inne dziedziny nauki, takie jak astronomia, geologia i inżynieria. Inżynieria to nauka zajmująca się projektowaniem, tworzeniem i wykorzystaniem wynalazków i konstrukcji.

Co to jest mechanika?

Mechanika obejmuje różne rodzaje ruchu lub ruchu. Obiekt może poruszać się między punktami, co nazywamy ruchem translacyjnym. Coś może się również poruszać bez zmiany pozycji, w takim przypadku obraca się w miejscu. Obiekt, który stale powtarza ten sam ruch przez określony czas, oscyluje. Ruch kołowy sugeruje, że coś porusza się po okręgu wokół innego obiektu. Obiekt może poruszać się tylko w jeden sposób lub może łączyć kilka rodzajów ruchu. Mechanika bada również brak ruchu. Czasami siła działa na obiekt, który się nie porusza. Inżynier musi zrozumieć tę siłę statyczną podczas projektowania obiektów, aby upewnić się, że są one wystarczająco mocne.

Co to jest inżynier mechanik? (PDF)
Przegląd mechaniki
Co to jest mechanika klasyczna?

Czym jest inżynieria?

Inżynieria to nauka, która wymaga kreatywnego myślenia w celu rozwiązywania problemów lub opracowywania wynalazków. Inżynierowie zwykle wykorzystują swoją wyobraźnię do tworzenia nowych obiektów. Te udogodnienia mogą ułatwić życie ludziom. Czasami inżynierowie pracują nad istniejącymi obiektami, aby je ulepszyć. Przykładami obiektów tworzonych przez inżynierów są silniki samochodowe, komputery, mosty i meble. Inżynierowie muszą mieć silne umiejętności naukowe i matematyczne, aby opracowywać wynalazki. Inżynieria obejmuje wiele różnych rzeczy, a ludzie, którzy pracują jako inżynierowie, często są zmotywowani do pomagania ludziom i zmieniania świata na lepsze.

Przegląd inżyniera mechanika
NASA dla dzieci: wprowadzenie do inżynierii

Nauka stojąca za mechaniką

Ruch i sposób poruszania się rzeczy jest bardzo ważną częścią nauki stojącej za mechaniką. Naukowcy dzielą mechanikę na dwie różne części. Jedna część nazywa się kinematyką, która opisuje ruchy. Druga część nosi nazwę dynamiki i dotyczy przyczyn ruchu obiektów. Naukowiec opisuje, w jaki sposób obiekt się porusza, wyjaśniając, gdzie obiekt się porusza, kierunek ruchu i prędkość, z jaką obiekt się porusza. Niektóre terminy, które możesz usłyszeć, to średnia prędkość, przyspieszenie, prędkość i prędkość. Przyspieszenie opisuje szybkość zmiany prędkości lub prędkości. Prawa Newtona leżą u podstaw dynamiki. Pierwszym prawem Newtona jest prawo bezwładności, które mówi, że wszystko pozostaje w spoczynku lub porusza się po linii prostej, chyba że zmieni to siła. Drugie prawo Newtona dotyczy wpływu siły na obiekt, co oznacza, że wielkość siły zmieni przyspieszenie obiektu. Trzecie prawo Newtona mówi, że każdemu działaniu towarzyszy równa i przeciwna reakcja.

Fakty dotyczące siły i ruchu
Nauka o sporcie: mechanika gry karnawałowej

Nauka stojąca za inżynierią

Kiedy ktoś chce coś zbudować, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zaplanowanie lub zaprojektowanie obiektu. Aby coś zaprojektować, projektant musi zrozumieć, jak rzeczy działają i dlaczego działają tak, jak działają. To zrozumienie pochodzi z badania nauk ścisłych, takich jak chemia i fizyka. Kiedy inżynier ma tę wiedzę, może zdefiniować problem, pomyśleć o możliwych sposobach jego rozwiązania, opracować projekt, który może rozwiązać problem, zbudować go, przetestować, a następnie modyfikować, aż problem zostanie rozwiązany.

Odkryj świat inżynierii mechanicznej!
Inżynier mechanik może...

Mechanika aktywności i eksperymenty

Nauka mechaniki za pomocą działań i eksperymentów pomoże ci poznać ruch i siły. Na przykład eksperyment z siłami pokaże, że siły zawsze występują parami, a siły działają na przedmioty. Ćwiczenie z parasolem w deszczu może pomóc w nauce prędkości kropel deszczu. Możesz nawet nauczyć się powszechnego sposobu, w jaki ludzie zaczynają biegać: rozpoczęcie od przysiadu jest w rzeczywistości lepsze niż od pozycji stojącej. Kucanie obniża środek ciężkości, zmienia kąt ciała i sposób, w jaki stopy dotykają podłoża, co pomaga biegaczowi szybciej wystartować.

Powiązane wahadła rezonansowe
Mechanika płynów
Eksperymenty mechaniczne

Działania inżynierskie i eksperymenty

Każdy może pracować jako inżynier, aby rozwiązywać problemy. Możesz rozwiązać problem i znaleźć rozwiązanie, aby spróbować go naprawić. Na przykład, jeśli jednym z twoich obowiązków jest karmienie psa i chcesz znaleźć łatwiejszy sposób na wkładanie jedzenia do miski psa, możesz spróbować zrobić coś, co zrobi to za ciebie. Podczas planowania swojego wynalazku możesz narysować kilka obrazków. Kiedy znajdziesz wynalazek, który Twoim zdaniem może zadziałać, możesz go stworzyć, a następnie przetestować. Jeśli nie działa tak, jak chcesz, możesz wprowadzać poprawki, aż będzie działać lepiej.