Mechanik

Die Mechanik ist das älteste Gebiet der Physik. In diesem Abschnitt behandeln wir die sog. klassische Mechanik, die im 20. Jahrhundert um die relativistische Mechanik für Vorgänge mit Geschwindigkeiten, die nicht mehr klein gegen die Lichtgeschwindigkeit sind (s. Abschn. 8), und die sog. Quantenmechanik (s. Abschn. 5.3, 6 und 7), welche die besonderen Eigenschaften der Elementarteilchen berücksichtigt, erweitert werden musste. Diese Erweiterungen beeinträchtigen aber in keiner Weise das sehr große Anwendungsspektrum der klassischen Mechanik. Es reicht von der bloßen Beschreibung von Bewegungsvorgängen in der sog. Kinematik über das Verständnis der Wechselwirkungen von Körpern durch Kräfte, des Austausches von Energie, den Planetenbewegungen bis zur Beantwortung der Frage, warum ein Flugzeug fliegt in der sog. Dynamik. Wie im ganzen Abschn. 1 sichtbar wird (z.B. auch in vielen Aufgaben), umfasst sie hierbei eine aufierordentlich große Vielfalt von technischen Anwendungen. Darüber hinaus liefert sie mit den Definitionen der Größen Kraft, träge Masse, Impuls, Drehimpuls, Arbeit und Energie die Grundlage auch für alle anderen Gebiete der Physik, von der Wärmelehre bis zur Relativitätstheorie. Das auch zur klassischen Mechanik gehörende Teilgebiet der Statik wird in diesem Buch nicht behandelt, zum einen, weil es hierfür umfangreiche Spezialliteratur gibt, zum anderen, weil es im Gegensatz zur Dynamik als Grundlage für die übrige Physik nicht erforderlich ist.