Δυναμική

Μελετάται η κίνηση υλικού σημείου δίχως την επίδραση των δυνάμεων που την προκαλούν. Για την μαθηματική περιγραφή της κίνησης εισάγονται τα διανύσματα θέσεως, ταχύτητας και επιτάχυνσης, και αναπτύσσονται οι μεταξύ τους σχέσεις για διάφορα συστήματα συντεταγμένων. Επίσης εξετάζεται η σχετική μεταφορική κίνηση υλικών σημείων όπου τα υλικά σημεία κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο.

Σε αυτή την ενότητα γίνεται η σύνδεση των κινήσεων υλικών σημείων με τις δυνάμεις οι οποίες προκαλούν αυτή την κίνηση. Η σύνδεση αυτή επιτυγχάνεται με χρήση των νόμων κίνησης του Newton και του Euler, των αρχών ώσης και ορμής, και των αρχών έργου και ενέργειας. Γίνονται εφαρμογές όπου μελετάται η κίνηση σωμάτων σε κεκλιμένα επίπεδα, η κίνηση πολλαπλών συγκεντρωμένων μαζών, καθώς και η κίνηση συστημάτων με πολλά σώματα υπό την επίδραση τριβής.

Σε αυτή την ενότητα η κινηματική υλικού σημείου γενικεύεται για την περίπτωση στερεού σώματος. Περιγράφονται διάφορες κινήσεις στερεού σώματος δίχως να λαμβάνονται υπόψιν οι δυνάμεις που την προκαλούν. Οι κινήσεις αυτές περιλαμβάνουν μεταφορική κίνηση, περιστροφή γύρω από σταθερό άξονα, επίπεδη κίνηση, περιστροφή γύρω από σταθερό σημείο, γενική χωρική κίνηση, και σχετική κίνηση ως προς περιστρεφόμενο σύστημα συντεταγμένων.

Οι κινήσεις στερεού σώματος που μελετήθηκαν στην Ενότητα 3 σχετίζονται με τις δυνάμεις που προκαλούν ή αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της κίνησης σε αυτή την Ενότητα. Για αυτό το σκοπό εισάγονται οι απαραίτητες έννοιες όπως ο τανυστής αδράνειας, η στροφορμή και η κινητική ενέργεια, και οι φυσικοί νόμοι που διέπουν την κίνηση των στερεών σωμάτων όπως οι εξισώσεις του Euler, οι αρχές ώσης και ορμής, και οι αρχές έργου και ενέργειας.