Hareket

Hareket, bir cismin sabit bir noktaya göre yerinin zamana karşı değişimidir. Hareketle ilgilenen bilim sahaları, mekanik ve kinematik olarak sınıflandırılabilir. İlkinde kuvvet ve kütle üzerindeki etkisi incelenirken, ikincisinde, kütlenin konumu, hızı gibi nitelikler incelenir.

Hareketle ilgili en temel kanunlar, Newton'un hareket kanunları olarak adlandırılan Isaac Newton tarafından hareket eden bir cismin davranışlarının incelenmesi ile elde edilmiş olan kanunlardır. Bu kanunlar aynı zamanda klasik mekanik kuramlarının temelini oluşturur.

Newton'un hareket kanunları şu şekilde ifade edilebilir:

Newton'un I. hareket kanunu (Eylemsizlik) : Bir cisme etki eden net bir kuvvet yoksa, o cisim durur ya da sabit hızla doğrusal hareket yapıyorsa bu hareketine devam eder.
Newton'un II. hareket kanunu: Bir cismin momentumunun zamana karşı değişimi , cisme etki eden net kuvvet ile orantılı ve aynı yöndedir. Şu şekilde denklemsel olarak ifade edilebilir.(P: momentum ; t: zaman ; F: kuvvet ; M: kütle ; V: hız ; a: ivme)



Newton'un III. hereket kanunu (Etki-Tepki) : Evrendeki tüm kuvvetler birbirine eşit ve zıt yönlü çiftler halindedir. Yani bir cisim üzerine etki etmekte olan her harici kuvvet için ona eşit ve zıt yönde bir kuvvet bulunmaktadır.
Newton'un geliştirdiği kütlenin konumu ve kütlelerin birbirleri ile münasebetini formüle eden bu yaklaşım daha sonra Euler tarafından bir kütlenin iç hareketlerini de inceleyecek şekilde geliştirilmiştir. Süreklilik mekaniği olarak adlandırılan bu sahada iki boyutlu vektörler yerine, matris şeklinde ifade edilen tensörler kullanarak hareket formüle edilir. Tensörler, seçilen teğet düzleminin konumuna gore değişen çokluklardır.

Euler, Stokes, Navier-Stokes denklemleri süreklilik mekaniği kullanılarak geliştirilen denklemlerden ilk akla gelenlerdir. Navier-Stokes akışkanlar mekaniği olarak anılan sahanın temel denklemidir. Hava, su gibi ağdalı (viscosity) veya ağdasız akışkanlara ait hesaplamalar bu denklemler yardımı ile son derece sağlıklı olarak yapılabilmektedir.