Dynamika (fyzika)

Dynamika je časť (klasickej) mechaniky, ktorá sa zaoberá vplyvom pôsobenia síl na pohyb telies. Prívlastkom klasická označujeme tú časť mechaniky, ktorá sa zaoberá makroskopickými systémami, správaním mikrosveta sa zaoberá kvantová mechanika. Tým, že sa dynamika zaoberá pôsobením síl sa odlišuje od kinematiky, skúmaním pohybu sa zase líši od statiky.

Dynamika opisuje zmeny pohybového stavu telies. Jej základy položil Isaac Newton v 18. storočí, keď formuloval tzv. Newtonove pohybové zákony. Jeden z týchto zákonov, rovnica

${\vec {F}}=m{\vec {a}}$

dáva do súvisu silu pôsobiacu na teleso hmotnosti m so zrýchlením, ktoré táto sila telesu udeľuje. Táto rovnica je základom dynamiky, pretože určuje ako sa telesá pohybujú za pôsobenia síl. Zároveň predstavuje zásadný rozdiel oproti aristotelovskej fyzike, kde sa predpokladalo, že sila je potrebná na samotné udržanie telesa v pohybe.

Sily pôsobiace na telesá majú rôznu povahu. Na základe pozorovaní pritom zisťujeme, že zmeny pohybu telesa môžu nastať vzájomným pôsobením telies

• priamym dotykom (napr. kopnutím do lopty),
• prostredníctvom fyzikálnych polí (gravitačné pole, elektrické pole, magnetické pole, elektromagnetické pole).

Obzvlášť užitočnými konkrétnymi úlohami riešenými v rámci dynamiky sú

• rovnomerne zrýchlený pohyb,
• malé kmity,
• problém dvoch telies.

Odvetvia dynamiky

Podľa toho, čo je objektom skúmania, sa dynamika delí na

• dynamiku tuhého telesa,
• dynamiku tekutín:
  • aerodynamika (prúdenie plynov),
  • hydrodynamika (prúdenie kvapalín).

Vyššie princípy v mechanike

Neskorší výskum ukázal, že vyššie spomenuté Newtonove zákony sa dajú formulovať iným spôsobom, ktorý uľahčuje riešenie komplikovaných problémov. Takto boli odvodené Lagrangeove a Hamiltonove rovnice – náhrada za vzťah $F=ma$ (Hamiltonov formalizmus je zvlášť vhodný na prechod od klasickej ku kvantovej mechanike). Všeobecným princípom, z ktorého sa dajú všetky spomínané rovnice odvodiť je variačný princíp najmenšieho účinku.