Ньютоновская механика для начинающих: разделы и сферы применения
Рассказываем, что такое «ньютоновская механика» и зачем она нужна человеку.
Что изучает механика?
Это раздел физики, который изучает движение и взаимодействие тел в пространстве. Само слово происходит от древнегреческого «мэханикэ», что значило «искусство построения машин», и именно это назначение науки стало толчком к зарождению во времена античности одного из разделов классической механики — статики.
Пока ее основной задачей было решение проблем строительства, ремесленничества, судоходства и военного дела, долгое время это направление так и оставалось на уровне изобретения «простых машин». Однако благодаря нуждам наших предков мы узнали о правиле рычага, понятии центра тяжести и основах гидростатики.
Классическая механика разветвляется на 3 направления:
- Статика изучает условия равновесия тел и систем под воздействием сил и моментов.
- Динамика исследует причины возникновения движения.
- Кинематика изучает описание движения идеализированных тел без причин их движения.
Почему механику называют «ньютоновской»?
Несмотря на то что движущиеся тела — это первое, на что человек обычно обращает внимание, разделы «динамика» и «кинематика» начали активно развиваться и изучаться только в 17 веке. Серьезный шаг в этих направлениях сделал Галилео Галилей открытием закона инерции и принципа относительности. Затем — Христиан Гюйгенс, чьи исследования теории колебаний привели к изобретению первых точных часов с маятником. И наконец — Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения и наиболее полно сформулировавший известные в то время физические законы. Так механика стала «ньютоновской».
Всегда ли применимы законы классической механики?
Нет, не всегда. Несмотря на то что физика считается точной наукой, у человека пока недостаточно знаний, чтобы полностью объяснить строение окружающего мира. На данный момент ученым известно как минимум 3 вида ситуаций, которые не вписываются в рамки классической механики:
- Свойства микромира. Противоречия классической механики и классической термодинамики привели к тому, что для описания свойств и поведения атомов и их частиц используется квантовая механика . Несмотря на созвучное название, это не отдельный вид классической механики, а самостоятельное направление с собственными научными понятиями, предсказаниями и формулами.
- Мир при скоростях, близких к световой. Изучением движения тел и частиц в таких условиях занимается релятивистская механика.
- Системы, в которых существенны квантовые и релятивистские эффекты. Для описания их поведения применяется квантовая теория поля.
- Системы с очень большим количеством частиц или степеней свободы. В этом случае более эффективен переход к методам статистической механики.
Таким образом, «ньютоновская» механика действительна только для привычного нам макромира.
В этой статье мы разобрались только с общими понятиями механики, пока не уделяя внимания формулам и решению задач. Однако если у вас есть такая потребность, всегда можно обратиться за помощью к специалистам ФениксХэлп. Поможем, расскажем и объясним, как решить любую учебную задачу или контрольную работу по физике.
Автомат или механика. Что лучше? Разберем основные плюсы и минусы
Очень много споров по данному вопросу «автомат или механика». Многие на дух не переносят автоматическую трансмиссию — доказывая, что нет ничего лучше механики (механической коробки передач). Многие наоборот говорят как это удобно и я уже никогда не вернусь на механическую коробку. Каждый прав в своем, тут как говорится на вкус и цвет. Но все же, если откинуть все предрассудки и подумать что лучше? Давайте подумаем…
Для начала, откуда взялся такой спор. Например, у меня много друзей, которые считают что автоматическая коробка передач, это удел девушек и «чайников» что мол — думать не нужно, за тебя все включат. А вот механический вариант трансмиссии – это да, для настоящих мужиков. Лично я считаю, каждый вариант имеет свое право на существование. Например «ручка» (МКПП) лучше при плохих дорожных условиях, например на бездорожье — заснеженных дорогах. А вот АКПП, лучше на ровных дорогах города, где вы часто стоите в пробках, «толкаетесь» если хотите – комфорт от такой трансмиссии просто зашкаливает, опять же новоиспеченные водители, легче и лучше усваивают именно АКПП, чувствуют себя более уверенно за рулем, а это значит, не создадут лишних аварийных ситуаций. Однако хочется поговорить, более подробно. Постараюсь рассказать о каждом типе трансмиссии отдельно. Итак, первым в вопросе — расскажу, пожалуй о механике, потому как сам начинал с нее.
Механика (механическая коробка передач)
Механическая трансмиссия автомобиля. На данный момент достаточно технически развитая. Мы уже давно не помним механики на 4 – ре передачи, а тем более на три. А ведь на заре появления механической трансмиссии их было всего две, затем технологический прорыв добавил еще одну и в 50 – 60 года прошлого века механика была уже на три передачи. Сейчас другие скорости, да и технологии шагнули вперед, поэтому минимальное количество — у механики это – пять. Но уже сейчас появляются коробки на шесть скоростей, и я думаю, что это не предел (вот тут думали — что лучше 5 или 6 передач). Так чем же механика лучше, чем автомат? Давайте по пунктам.
Плюсы механической коробки
1) Разгонная динамика автомобиля с рядовой механикой лучше, чем у автомата. С ней вы можете раскручивать двигатель, до «красной зоны», а вот автомат начнет переключать передачи при определенных оборотах (если конечно вы едете не на ручном режиме), поэтому динамика разгона на несколько секунд быстрее, чем у автомата.
2) При определенном мастерстве вождения и быстром переключении скоростей, а также при мастерстве пускать автомобиль накатом, можно добиться приличной экономии топлива, у оппонента сделать такое будет затруднительно. Автоматическую коробку — вообще не рекомендуется включать на нейтральную скорость при движении.
3) Требует меньше масла, чем оппонент. В автоматическую трансмиссию нужно лить от 6 до 10 литров, трансмиссионного масла. В механическую около 3 литров.
4) Зимой автомобиль легче завести. Во-первых, в коробке меньше масла, во-вторых, при нажатии на педаль сцепления, вы как бы отключаете коробку передач от двигателя, соответственно нагрузка при пуске двигателя снижается.
5) Ремонт. Механический вариант — отремонтировать значительно дешевле, да и сделать могут практически любые, даже не официальные компании.
6) Последнее, зимнее вождение. На автомобиле с механикой можно спокойно буксовать в снегу, на автомате это не желательно, масло трансмиссии может перегреться.
Минусы механики
1) Итак, первый минус — это удобство вождения. Начинающие водители очень долго привыкают к механике. Особенно у них плохо получается «трогание с места на автомобиле», а также движение с места в подъем.
2) Сцепление. Начинающие водители на автомобилях с механической коробкой, могут запросто спалить сцепление автомобиля, из-за неопытности. А это уже дорогостоящий ремонт, у конкурента такого не произойдет по принципу.
3) Ресурс двигателя. Ресурс двигателя значительно ниже. Все потому что автомат не даст вам «насиловать» двигатель, раскручивать его до предела.
На этом, все про механику, дальше в нашей статье идет автоматическая коробка передач.
Автомат (автоматическая коробка передач)
Это очень разные трансмиссии. Существует очень много, на данный момент известны типы – робот, вариатор и автомат. Нужно сказать, что производители автомобилей также эволюционировали с автоматическими трансмиссиями. Во-первых, количество передач также возросло, от трех, до шести, скоро должны появиться и восьми ступенчатые версии. Во-вторых — становятся более совершенными, нет уже больших задержек в разгоне автомобиля, да и экономичность топлива у автомобилей с автоматами возрастает. Также у них есть и минусы.
Минусы автоматической коробки
1) Классический вариант разгоняется медленнее, чем механика
2) Имеет всего 4-ре скорости (классический вариант), а механика уже пять.
3) Опять же классический вариант, расходует больше топлива
4) Больше масла в строении
5) Зимой заводится сложнее
6) Стоимость автомобиля дороже, на 30 — 40 тысяч рублей
7) Стоимость ремонта дороже.
Плюсы автомата
Вот про плюсы я хочу поговорить по подробнее, потому как автоматы различны и не стоит их так сказать валить в одну кучу.
1) Разгон различен. Да классический гидротрансформаторный автомат на 4 –ре скорости медлительнее, чем механика. Но сейчас существуют вариаторы и типы на 6 и 7 – ть ступеней с двумя дисками сцепления, они уже не уступают по эффективности, а иногда ее превосходят. Например, вариатор превосходит механику, также как и автоматическая коробка DSG от Volkswagen.
2) Классический (4 – ре передачи) расходует больше топлива, но если взять современные автоматы или вариаторы (на 6 ть или бесступенчатые трансмиссии), то у них уже потребление топлива намного ниже, иногда, даже ниже чем на механике.
3) Удобство вождения автомобиля намного выше. Даже не опытный водитель сможет спокойно без нервов и рывков тронуться с места, не создавая аварийной ситуации.
4) Ресурс двигателя и узлов трансмиссии, намного выше — контролирует обороты и не даст перегреть двигатель.
Кстати сейчас АКПП в продажах растет быстрее чем МКПП, это логично — ведь первая для города комфортнее. Люди даже готовы переплачивать 40 — 50000 рублей, за автоматизированную версию. А вот те у кого денег нет совсем, то есть наскребли все что могли — купили механическую коробку, начинают поливать оппонента грязью, то не то, так не так — да и ресурс ниже! Не смешите меня, АКПП особенно на 4 передачи — очень практическая трансмиссия, я бы даже сказал по ресурсу она может перетянуть МКПП (тут многое от манеры езды и обслуживания зависит). Так что переплата здесь идет за комфорт, да и конструкция более сложная — так что от этого не куда не уйти.
Сейчас ходит много споров о том, что якобы МКПП вообще не убиваемая, а вот АКПП, нужно ремонтировать — менять чуть ли не через 100 000 километров. Доля правды в этой информации есть.
1) Если честно, то механика чащу нуждается в техническом обслуживании, сменить диск «Феродо» (сцепления), поменять масло, раз в 30 — 40 000 километров вы один фиг, туда залезете. Поэтому и ходят они дольше, масло то поменяно! Однако чаще меняется и диск сцепления, особенно у новичков, ведь он реально быстро изнашивается, особенно если вы трогаетесь не так хорошо.
2) Автомат в свою очередь, до 70 — 80 000 вам не доставит вообще никакой проблемы (я сейчас говорю про обычный гидротрансформаторный, все же роботы и вариаторы, немного не «сюда»). Дале просто меняет масло и опять на 70 — 80 тысяч. Так почему же могут сломать через 100 000 км? ДА все просто, некоторые производители начинают заверять что их АКПП необслуживаемые, рассчитаны на всю эксплуатацию автомобиля! Может где-нибудь в Европе, по хорошим дорогам, без снега, без нормальной зимы (всегда в плюсовой зоне) — это и прокатит! Но не у нас, даже если производитель заверяет что масло менять не нужно — менять надо, при тех же 70 — 80 тысяч. А я бы посоветовал при 50 — 60, чем чаще тем лучше. Если смените то поломки практически исключены, то есть катаемся, и радуемся. Даже диск Феродо, не нужно менять. Но если вы не меняете масло, то уже при 100 — 120 тысячах, могут начать проявлять проблемы, буксование, толчки и т.д. Говорит о том, что некачественное масло — просто убило вашу АКПП.
Так что запоминаем — менять масло нужно, хоть в механике (правда там это обязательно), хоть на автомате (даже если производитель не указывает). От этих замен, напрямую зависит ресурс трансмиссии.
Как видите вопрос — автомат или механика, очень не простой и не однозначный. Кому то нужен комфорт и быстрое обучение вождению, что дарит автоматическая трансмиссия. Кому то нужна «ручка» — нужно раскручивать двигатель до предела, чтобы чувствовать скорость и драйв, это дарит механическая трансмиссия. В любом случаи обе трансмиссии имеют права на жизнь.
10 причин выбрать «механику» вместо автомата
Жители большой заокеанской страны вообще плохо представляют себе, как у автомобиля может быть три педали вместо двух. А вот в европах царит плюрализм – в пользу «механики» есть множество доводов. Вспомним основные из них.
1 Цена
Автомобиль с «ручкой» всегда дешевле чем такой же собрат с автоматом. В бюджетном секторе можно сэкономить шестизначную сумму. Впрочем, многие производители, начиная с С-класса, перестали предлагать механику.
2 Динамика
Бюджетные автомобили с недорогими автоматами проигрывают в динамике своим собратьям, оснащенным механикой. На дорогих автомобилях, выпускающихся с обоими видами коробок, разница практически незаметна.
3 Торможение
Механические коробки позволяют водителю тормозить двигателем, повышая эффективность торможения и уменьшая износ тормозных колодок с дисками в придачу. Автоматы этого делать практически не умеют.
4 Экономичность
Расход топлива в автомобиле с механической коробкой передач, как правило, меньше. Как правило, это объясняется несовершенством АКП на бюджетных машинах. Такие коробки зачастую являются задумчивыми, они неадекватно реагируют на изменение нагрузки и, в итоге, повышают прожорливость машины.
5 Запуск «с толкача»
Если на автомобиле с автоматом померла аккумуляторная батарея или, к примеру, сломался стартер, то пустить на ней мотор будет весьма проблематично – придется вызвать эвакуатор. Привычные дедовские способы типа «пустить с толкача» не сработают. А вот простая машинка на механике таких проблем не вызовет.
6 Езда по бездорожью
Если машина угодила в глубокий снег, песок или грязь, то механическая коробка даст возможность выбраться в раскачку – вперед, назад и т.п. А вот на автомате такое не получается. К тому же, он в таком режиме запросто может перегреться.
7 Прогрев
Механические коробки приучили нас к тому, что работают в любых условиях. А вот автоматическая коробка все-таки требует прогрева рабочей жидкости. Не все водители соблюдают это правило, вследствие чего ресурс АКП снижается. На этом фоне «ручка» выглядит предпочтительнее.
8 езда на буксире
Сломавшийся автомобиль с механической коробкой можно тащить на галстуке сколь угодно долго и далеко. А вот автомат требует особого внимания: как правило, разработчик разрешает перемещать такую машину на расстояние не далее 50 км при скорости не выше 50 км/ч, а то и меньше. В роли буксировщика механика также менее прихотлива, чем автомат, который может перегреться.
9 Ремонтопригодность
Победа механики нокаутом: про ремонт АКП лучше вообще не задумываться. А про замену – тем более: очень дорого.
10 Удовольствие от вождения
Это – самый распространенный аргумент любителей механики. Дескать, я водитель, а не пассажир, за которого машина сама что-то переключает. Позиция спорная, но имеющая право на существование.
Редакция рекомендует:
Обсуждение Отменить
52 комментария
имеется авто на акпп альмера классик, до него была калина 82 лошади. скажу по городу ездить прикольней на акпп, но на трассе сразу вспомнил на альмере где моя калина на 4-3 скорости в пол на обгонах, но продолжаю ездить на акпп.комфорт
Если речь идет о «рэдванах»,то только механика.Но если о приличных авто то только автомат(причем нет разницы особой робот,вариатор….) .Они все работают прилично.Даже у америкосов 300 000 миль точно держат.Эксплуатация дешевле чем многими любимые дизеля особенно с нашей солярой и хитрыми форсунками.Разница почувствуется сразу либо после пробега так 500,а лучше 1000км в день.а все страхи от лукавого…..Это как цветной и ч.б телевизор. К хорошему привыкаешь быстро.А ДЛЯ ЗНАТОКОВ.СОЛЯРИС.
Ну что тут сказать, пишут те, кто и близко не знаком с темой письма… По слухам да и только.
1. Цена обусловлена конечно АККП-узлом и тем удобством что ты получаешь, человек платит доп.стоимость за комфорт, так что как бы это не минус, как говорится на вкус и цвет, хочешь дергаться как паралитик берешь — механику(по дешевле), хочешь сидеть овощем, бери — автомат(по дороже).
2. Динамика? Тут сильно зависит от типа самой ККП какой бы она ни была, мех или авто… А если она не важна тогда какая разница вообще?) Автоматы для гонок и не берут, но зато у нас каждый Ваня считает себя гонщщщиком на своём тазо-ведерном суставе. Для таких да, это важно=)
3. Торможение двигателем. Ну вообще для справки, на АККП есть селектор для переключения передач и они точно так же могут тормозить двигателем. Только зачем? Колодки беречь? Улыбнуло…
4. Расход, как правило? Скорее исключение, когда автоматы только пошли, да может у них и был расход больше, но сейчас даже у «старенькой» гидро-4-ступки расход такой же как на механике… А вообще это больше зависит от водителя,режима педалирования и общего состояния авто.
5. С толкача можно, чуть сложней но можно, тут вообще без комментариев=)
6. По бездорожью. Ну тут вообще сильно от прокладки зависит меж рулём и седлом. Были случаи где автоматы пролезали там, где механика вставала мёртво…
7. Прогрев. Т.е. на механике предлагается зимой в -25-30 сесть завести и сразу в пол? Ну-ну и она конечно же не требует прогрева рабочих жидкостей?! Ахинея… Греется всё одинаково.
8. Езда на буксире. Вот это меня вообще всегда прикалывало, ставишь селектор в нейтраль(N) и тащишь хоть через всю страну… Но, тянуть кого-то на автомате да, не рекомендуется вообще, если только вес маленький, иначе огромная нагрузка на узлы АККП ложиться. Перегрева может и не будет, а вот пакет фрикционов поменяете гораздо быстрей, если не завтра.
9. Ремонт. Нокаутом и не пахнет, да дороже немного, да немного сложней. Но чтобы прям как расписали, нет, такого нету. Замена всего узла, дорого что на мехе, что на автомате. Просто машину надо брать по возможностям, чтобы мочь её отремонтировать.
10. Удовольствие, это сугубо личное. Одно только скажу по этому поводу, автомат позволяет не отвлекаться на переключения и внимательней следить за дорогой и вкладываться больше в рулёжку, чем на механике(но, с оговоркой — только для новичков за рулём, к механикам со стажем это не относится, там всё пятой точкой чуется).