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A mecânica (Grego Μηχανική e de latín mechanìca ou arte de construir uma máquina) é o ramo da física que descreve o movimento dos corpos, e sua evolução no tempo, baixo a acção de forças. O conjunto de disciplinas que abarca a mecânica convencional é muito amplo e é possível as agrupar em quatro blocos principais:
| Mecânica clássica | Mecânica cuántica |
| Mecânica relativista | Teoria cuántica de campos |
A mecânica é uma ciência pertencente à física, já que os fenómenos que estuda são físicos, por isso está relacionada com as matemáticas. No entanto, também pode relacionar com a engenharia, em um modo menos rigoroso. Ambos pontos de vista se justificam parcialmente já que, conquanto a mecânica é a base para a maioria das ciências da engenharia clássica, não tem um carácter tão empírico como estas e, em mudança, por seu rigor e razonamiento deductivo, se parece mais à matemática.
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Mecânica clássica
A mecânica clássica está formada por áreas de estudo que vão desde a mecânica do sólido rígido e outros sistemas mecânicos com um número finito de graus de liberdade, como a mecânica de meios contínuos (sistemas com inifinitos graus de liberdade). Existem dois formulaciones diferentes, que diferem no grau de formalización para os sistemas com um número finito de graus de liberdade:
- Mecânica newtoniana. Deu origem às demais disciplinas e divide-se em várias delas: a cinemática, estudo do movimento em si, sem atender às causas que o originam; a estática, que estuda o equilíbrio entre forças e a dinâmica que é o estudo do movimento atendendo a suas origens, as forças.
- Mecânica analítica, uma formulación matemática muito potente da mecânica newtoniana baseada no princípio de Hamilton, que emprega o formalismo de variedades diferenciables, em concreto o espaço de configuração e o espaço fásico.
Aplicados ao espaço euclídeo tridimensional e a sistemas de referência inerciales, as três formulaciones são basicamente equivalentes.
Os supostos básicos que caracterizam à mecânica clássica são:
- Predictibilidad teoricamente infinita, matematicamente se em um determinado instante conhecessem-se (com precisão infinita) as posições e velocidades de um sistema finito de N partículas teoricamente podem ser conhecidas as posições e velocidades futuras, já que em princípio existem as funções vectoriais
que proporcionam as posições das partículas em qualquer instante de tempo. Estas funções obtêm-se de umas equações gerais denominadas equações de movimento que se manifestam de forma diferencial relacionando magnitudes e suas derivadas. As funções 
obtêm-se por integração, uma vez conhecida a natureza física do problema e as condições iniciais.
Existem outras áreas da mecânica que cobrem diversos campos ainda que não têm carácter global. Não formam um núcleo forte para se considerar como disciplina:
- Mecânica de meios contínuos
- Mecânica estatística
Meios contínuos
A mecânica de meios contínuos trata de corpos materiais extensos deformables e que não podem ser tratados como sistemas com um número finito de graus de liberdade. Esta parte da mecânica trata a sua vez de:
- A mecânica de sólidos deformables, que considera os fenómenos da elasticidade, a plasticidade, a viscoelasticidad, etc.
- A mecânica de fluídos, que compreende um conjunto de teorias parciais como a hidráulica, a hidrostática ou fluidoestática e a hidrodinâmica) ou fluidodinámica. Dentro do estudo dos fluxos distingue-se entre fluxo compresible e fluxo incompresible. Se atende-se aos fluídos de acordo a sua equação constitutiva, têm-se fluídos perfeitos, fluídos newtonianos e fluídos não-newtonianos.
- A acústica, a mecânica ondulatoria clássica.
Mecânica estatística
A mecânica estatística trata de sistemas com muitas partículas e que por tanto têm um número elevado de graus de liberdade, no ponto que não resulta possível escrever todas as equações de movimento envolvidas e, em seu defeito, trata de resolver aspectos parciais do sistema por métodos estatísticos que dão informação útil do comportamento global do sistema sem especificar que sucede com a cada partícula do sistema. Os resultados obtidos coincidem com os resultados da termodinámica. Usa tanto formulaciones da mecânica hamiltoniana como formulaciones da teoria de probabilidade. Existem estudos de mecânica estatística baseados tanto na mecânica clássica como na mecânica cuántica.
Mecânica relativista
A Mecânica relativista ou Teoria da Relatividad compreende:
- A Teoria da Relatividad Especial, que descreve adequadamente o comportamento clássico dos corpos que se movem a grandes velocidades em um espaço-tempo plano (não-curvado).
- A Teoria geral da relatividad, que generaliza a anterior descrevendo o movimento em espaços-tempo curvados, além de englobar uma teoria relativista da gravitación que generaliza a teoria da gravitación de Newton.
Uma das propriedades interessantes da dinâmica relativista é que a força e a aceleração não são em geral vetores paralelos em uma trajectória curva, já que a relação entre a aceleração e a força tangenciais é diferente que a que existe entre a aceleração e força normais. Também não a razão entre o módulo da força e o módulo da aceleração é constante, já que nela aparece o inverso do factor de Lorentz, que é decreciente com a velocidade chegando a ser nulo a velocidades próximas à velocidade da luz.
Outro facto interessante da mecânica relativista é que elimina a acção a distância. As forças que experimenta uma partícula no campo gravitatorio ou electromagnético provocado por outras partículas depende da posição das partículas em um instante anterior, sendo o "atraso" na influência que exercem umas partículas sobre outras da ordem da distância dividida entre a velocidade da luz:
No entanto, apesar de todas estas diferenças a mecânica relativista é bem mais similar à mecânica clássica desde um ponto de vista formal, que a mecânica cuántica. A mecânica relativista segue sendo uma teoria estritamente determinista, por exemplo.
Mecânica cuántica
A mecânica cuántica trata com sistemas mecânicos de pequena escala ou com energia muito pequenas (e ocasionalmente sistemas macroscópicos que exibem cuantización de alguma magnitude física). Nesses casos os supostos da mecânica clássica não são adequados. Em particular o princípio de determinação pelo qual a evolução de um sistema é determinista, já que as equações para a função de onda da mecânica cuántica não permitem predizer o estado do sistema após uma medida concreta, assunto conhecido como problema da medida.
Em mecânica cuántica o enfoque probabilístico, leva por exemplo no enfoque mais comum renunciar ao conceito de trajectória de uma partícula. Pior ainda o conceito a interpretação de Copenhague renúncia por completo à ideia de que as partículas ocupem um lugar concreto e determinado no espaço-tempo. A estrutura interna de alguns sistemas físicos de interesse como os átomos ou as moléculas só podem ser explicados mediante um tratamento cuántico, já que a mecânica clássica faz predições sobre ditos sistemas que contradizem a evidência física. Nesse sentido a mecânica cuántica considera-se uma teoria mais exacta ou mais fundamental que a mecânica clássica que actualmente só se considera uma simplificação conveniente da mecânica cuántica para corpos macroscópicos.
Também existe uma mecânica estatística cuántica que incorpora restrições cuánticas no tratamento dos agregados de partículas.
Mecânica cuántica relativista
A mecânica cuántica relativista trata de aunar mecânica relativista e mecânica cuántica, ainda que o desenvolvimento desta teoria leva à conclusão de que em um sistema cuántico relativista o número de partículas não se conserva e de facto não pode se falar de uma mecânica de partículas, senão simplesmente de uma teoria cuántica de campos. Esta teoria consegue aunar princípios cuánticos e teoria da relatividad especial (ainda que não consegue incorporar os princípios da relatividad geral). Dentro desta teoria, não se consideram já estados das partículas senão do espaço tempo. De facto a cada um dos estados cuánticos possíveis do espaço tempo vem caracterizado pelo número de partículas da cada tipo. representadas por campos cuánticos e as propriedades de ditos campos.
Isto é, um universo onde existam Ni partículas do tipo i nos estados cuánticos E1, ..., ENem representa um estado cuántico diferente de outro estado no que observamos em mesmo universo com um número diferente de partículas. Mas ambos, "estados" ou aspectos do universo são dois dos possíveis estados cuánticos fisicamente realizables do espaço tempo. Aliás a noção de partícula cuántica é abandonada na teoria cuántica de campos, e esta noção se substituye pela de campo cuántico. Um campo cuántico é uma aplicação que atribui a uma função suave sobre uma região do espaço tempo um operador autoadjunto. A função suave representa a região onde se mede o campo, e os valores próprios do operador número associado ao campo o número de partículas observables à hora de realizar uma medida de dito campo.
Estudos interdisciplinarios relacionados com a mecânica
- A Biomecánica, que aplica conceitos mecânicos dentro da biologia e a medicina.
- A econofísica, que aplica técnica da mecânica estatística à economia.
- A Economia ecológica, que critica a aplicação da mecânica clássica à economia convencional.ckb:میکانیک
