مفهوم وتعريف ومعنى الميكانيكا
يطلق على الميكانيكا اسم علم الحيل، أو علم الآليات، وتعد من شعب الفيزياء، وهو العلم الذي يقوم على وصف التنبؤ للأجسام في حالة السكون، أو في حركتها تحت تأثير ونتائج أي قوى، ويقوم علم الميكانيكا بدراسة الأجسام حسب خواصها، وهي تتلخّص في:
- ميكانيكا الأجسام القابلة للتشكيل، وهي تحتوي دراسة المواد اللدنة أو غير المرنة.
- ميكانيكا الأجسام المانعة، وهي تحتوي دراسة المواد السائلة والغازيّة.
- ميكانيكا الأجسام الجاسية أو الصلبة، وهي تحتوي دراسة المواد في حالة السكون وحالة الحركة.
علماء لهم إسهامات في الميكانيكا
- الشعوب الأولى القديمة، الشعوب المصريّة الفرعونيّة الذين بنوا التماثيل في المعابد التي تخرج أصوات عند هبوب الرياح، ومجتمعات الصين الذين استخدمت الدمى المتحركة في المسارح، والإغريق والرومان الذين قاموا بصنع الآلات العلميّة المتحرّكة، وكانت اختراعاتهم في علم الميكانيكا واضحة، لكن كانت تستخدم لأغراض دينيّة في المعابد، وأغراض السحر للمشعوذين، وأغراض للتسلية عند الملوك والعامّة.
- القرن التاسع الميلادي، اختراعات العلماء الأخوة الثلاثة بنو موسى بن شاكر، وهم: أحمد ومحمد وحسن، وكانت إسهاماتهم في علم الميكانيكا في العلوم التطبيقيّة، والرياضيات، والفلك، والعلوم التقنيّة، ولهم كتاب كامل باسم حيل بني موسى الذي احتوى على مئة اختراع ميكانيكي بكامل التفاصيل والشرح.
- عام 1184م، العالم بديع الزمان أو العز الرزاز الملقب بالجزري، وهو مهندس عربي في الميكانيكا، اخترع الساعات التي تعمل بالأثقال والماء، واخترع العمود المرفقي، وقد سجل في كتابه الجامع بين العلم والعمل النافع في صناعة الحيل أكثر من ستون اختراع.
- القرن السادس عشر الميلادي، العالم تقي الدين الدمشقي، وقد اخترع عدد كبير من الأجهزة الميكانيكيّة، مثال: الساعات الآليّة، والرمليّة، والمائيّة، واخترع المسننات، والروافع، والنوافير المائيّة، وغيرها من الاختراعات التي سجلت في كتابه الطرق ووسائل السنيّة في الآلات الروحانيّة.
- القرن السابع عشر الميلادي، العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن، صاحب نظريات الحركة، وعلم الرياضيات، والتطوير، والتفاضل، والفيزياء.
- القرن التاسع عشر الميلادي، المتمثل بالثورة الصناعيّة في الغرب، وكانت هناك إسهامات كثيرة من العلماء الغربيين، فاخترعت الآلات بجميع أشكالها والتي تعمل على البخار.
- القرن العشرون، ومن علمائه في الميكانيكا، العالم ستيفن تيموشينكو، والعالم جون دي إيشلبي، والعالم جورج رانكين، والعالمة لاسي هيلر، والعالم وارنر تي كويتر.
الغاية والهدف من علم الميكانيكا
تتعدّد الأهداف والغايات من علم الميكانيكا، ومنها:
- العمل على تحقيق المنفعة للإنسان.
- استخدام الآلات مكان بدن الإنسان والحيوان، واستخدام الحيلة مكان العقل، واستخدام العقل مكان العضلات.
- الاستغناء عن عمل الإنسان والحيوان ومجهودهما.
- تحسين حياة الإنسان، وإزالة المشقة والتعب عنه.
فروع علم الميكانيكا
تتوع فروع علم الميكانيكا بين علوم مختلفة ومتنوعة، وهي: الميكانيكا الكلاسيكيّة، وميكانيكا النظريّة الأساسيّة، أي نظريّة نيوتن التي تقوم على الحركة، والميكانيكا الهاميلتونيّة واللاغرانجيّة التي اهتمتا بإعادة صوغ نظريّة الميكانيكا الكلاسيكيّة، وميكانيكا الأجسام الصلبة والمرنة، وميكانيكا الاتصال، وميكانيكا علم الصوت في المواد السائلة والصلبة، وميكانيكا السوائل وحركتها، وميكانيكا السماويّة، ويطلق عليها النجميّة والتي تهتمّ بحركة المجرّات والنجوم وما يحتويه الفضاء، وميكانيكا التربة المتمثلة بدراسة كل ما تحتويه الأرض، والميكانيكا الفلكيّة، وميكانيكا علم السكون، وميكانيكا الهيدروليكا، وميكانيكا الإحصائيّة، وميكانيكا النسبيّة العامّة والخاصّة، وميكانيكا الفيزياء النوويّة، وميكانيكا الكم، وميكانيكا فيزياء الجسيمات، وميكانيكا فيزياء المادة، وميكانيكا الموائع، وميكانيكا التصدع.
