Summarium:
Haec classis corpora continua in physica tractat. Initium capit a rebus punctalibus, sed ostendit quomodo mechanica Newtoniana explicet quod res ex multis particulis constitutae possunt continuitatem naturae simulare. Leges Newtonianas recenset ad motum ac causas in particulis intellegendas. Emphasim facit quod corpora conglobata proprietates singulares acquirunt et secundum reactionem ad vires externas in solida, liquida et gasia dividuntur.

Propositi Discendi:
Cum hoc cursu concluso, discipulus poterit:

1. Intelligere quomodo possibiles status motus relativi inter puncta materiae possint reproducere status materiae.
2. Agnoscere novas proprietates quae ex particulis emergunt cum hae conglobantur.
3. Intelligere nexum inter mechanicam particularum et mechanicam mediorum continuorum.

Index Contentorum:
CORPORA CONTINUA IN PHYSICA
QUIBUS MODIS CORPORA CONTINUA IN PHYSICA INTELLEGERE POSSIMUS?
PHYSICA CONTINUA

Corpora continua in physica

In physica saepe studium incipit a rebus punctalibus et idealibus antequam ad systemata magis complexa et realistica perveniatur. Licet natura res punctales non exhibeat, tamen haec methodus rationem habet quia concedit conceptus simplicius et intellegibilius tractare. Mechanica Newtoniana, exempli gratia, ante physicam continuam evoluta est; quapropter necesse est legibus eius aliquantum cognitis esse ut intellegamus quomodo corpora continua, quae ex ingenti numero minutissimarum particularum constant, possint “simulare” continuitatem quam in natura observamus.

Memorandum legum Newtonianarum

Physica studet phaenomenis quae in natura mutantur, quia sine mutatione nulla perceptio fieri potest. Quamobrem interest memorari notiones fundamentales mechanicae Newtonianae, quae nos sinunt motum particularum eiusque causas intellegere, itemque positionem, momentum et eorum variationes.

Positio et momentum sunt attributa materiae, quae ad locum et motum rei in spatio referuntur. Omnia obiecta cum massa positionem et statum motus habent.

Recenseamus tres leges Newtonianas.

• PRIMA LEX: Lex Inertiae:
  In absentia actionis externae, omne corpus suum statum motus conservat
• SECUNDA LEX: Lex Virium et Massarum:
  Si status motus corporis mutatur, erit propter actionem vis et haec est aequivalens variationi status motus in tempore

  \displaystyle\vec{F}= \frac{d\vec{p}}{dt}

• TERTIA LEX: Lex Actionis et Reactionis
  Omni vi “actionis” respondet alia vis “reactionis” eadem magnitudine, sed contrario sensu.

Quomodo corpora continua in physica intellegere possimus?

Corpus continuum est conglobatio rerum punctalium; ramus arboris vel sanguis nostri corporis ex particulis tam minimis magnitudine et magnis numero constare, ut coniunctae quasi “continuitatem” effingant.

Corpora conglobata qualitates acquirunt quas partes separatim non possident.

• Positio cuiusque particulae respectu reliquarum formam corporis efficit.
• Status motus totius corporis debetur statui motus collectivi omnium particularum ut totius.
• Et possibilitates motus relativi inter puncta materiae producunt status materiae.

Haec omnia mutabilia sunt. Ita, secundum has proprietates physicas corpora classificare possumus prout mutentur sub actione vis externa.

Genera Corporum Continuorum in Physica

Corpora continua ita ordinantur:

Ea in quibus positio relativa inter particulas earum tendit constans manere absentibus viribus externis.

Altera ex parte, in solidis positio relativa inter particulas componentes constans manere tendit, nisi vis externa applicetur. In hanc classificationem cadunt corpora ex ferro, ligno, ossibus vel gummi facta. Positio relativa inter particulas sustentatur duobus generibus virium: uno latere sunt vires restituentes, quae omni vi conanti particulas de loco relativo movere resistent, altero vires dissipativae, quae energiam ab actione vis externa introductam liberant donec evanescat. Vires restituentes sunt responsabiles quod fons oscillat post perturbationem, dum dissipativae causant ut barra ferrea calefiat cum flectitur.

Et illi, contra, quorum positio relativa inter particulas etiam in absentia virium externarum variatur.

Contra, in fluidis positio relativa inter particulas mutatur etiam si vires externae non exercentur et etiam cum corpus suam formam servat. Aer in vase conclusus vel aqua in situla huius naturae sunt. Vires restituentes quae unumquemque partem in loco suo servant fere nullae sunt, et vires dissipativae pro phaenomeno viscositatis responsabiles sunt.

Haec duo genera distinguuntur:

Corpora Liquida:

Sunt vires internae satis validae ut distantiam relativam mediocrem inter particulas servent, non autem positionem, ita ut substantia collective tendat volumen constans retinere.

Corpora Gaseosa:

In absentia restrictionum volumen fixum non habent. Particulae libere moventur in spatio praesto. Cum in vase continentur, omnis punctus eius intus repraesentat locum possibilem pro particulis gasii.

Differentia principalis inter solida et fluida est quod solida formam suam servare tendunt, fluida autem non. Cum solidum formam mutat, aut ad eam redire conatur aut calefit (saltem unum e duobus), et etiam rumpi potest; contra fluida parvam resistentiam motui particularum opponunt et, contra solida, vas quod continet se aptant.

Physica Continui

Haec scientia tractat studium corporum continuorum in nonnullis statibus quos modo descripsimus et eorum proprietates physicas; sed ut vidimus, assumitur numerum et magnitudinem particularum quibus corpus componitur tales esse ut id se gerat sicut obiectum continuum. In hac scientia, quamvis de “viribus inter particulas” agatur, non explanatur eorum natura, sive electromagnetica, sive quantica, sive simplices collisiones; loco eius fit analysis collectiva. Analysis accurata talium rerum, in qua genera virium inter particulas considerantur, ad mechanicam statisticam magis pertinet. Ex hac scientia aliae oriuntur secundum genus corporis quod examinatur et rationem qua illud studium dirigitur.

• Physica Continui
  • Mechanica Solidorum
    Studet agendi modum materialium solidorum sub variis generibus conatus deformationis.
  • Mechanica Fluidorum
    • Hydrodynamica: Studet comportamentum liquidorum
    • Pneumatica: Studet comportamentum gasiorum