Mechanika techniczna obejmuje dwa zasadnicze działy:

mechanikę ogólną i wytrzymałośd materiałów.

Mechanika ogólna, zwana również mechaniką teoretyczną, zajmuje się ustalaniem ogólnych praw
ruchu i równowagi ciał materialnych oraz zastosowaniem tych praw do pewnych wyidealizowanych
schematów ciał materialnych, takich jak: punkt materialny i ciało doskonale sztywne.

Wytrzymałośd materiałów jest nauką stosowaną, zajmującą się badaniem zjawisk występujących w
ciałach rzeczywistych (odkształcalnych). Głównym jej zadaniem jest określenie wytrzymałości i
sztywności urządzenia, konstrukcji lub elementu maszyny, czyli określenie odporności na zniszczenie.

Mechanikę ogólną można podzielid na kinematykę i dynamikę. Kinematyka zajmuje się ilościowym
badaniem ruchu ciał, bez uwzględniania czynników fizycznych, wywołujących ten ruch, jest więc
pewnego rodzaju geometrią ruchu w czasie. W dynamice rozważa się zachowanie ciał materialnych w
zależności od działających na nie sił.

Dynamika dzieli się na statykę i kinetykę. Statyka jest szczególnym przypadkiem dynamiki
polegającym na tym, że siły działające na ciało materialne znajdują się w równowadze, co oznacza, że
ciało jest w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Kinetyka jest tym działem dynamiki, który ustala prawa zachowania się ciał materialnych, na które
działa niezrównoważony układ sił. Ciała materialne znajdują się wtedy w ruchu.

Mechanika ogólna jest podstawową dyscypliną do badania stanu równowagi lub ruchu ciała
doskonale sztywnego (nieodkształcalnego). Mechaniką ciał stałych odkształcalnych zajmują się takie
działy mechaniki technicznej, jak wytrzymałośd materiałów, teoria sprężystości, teoria plastyczności,
reologia. Podobnie badaniem ruchu cieczy i gazów zajmuje się mechanika płynów, która w ramach
hydromechaniki zajmuje się badaniem ruchu cieczy, a w ramach aeromechaniki - badaniem ruchu
gazów.

Mechanika jako nauka ścisła powstała w Grecji i Egipcie w IV wieku p.n.e. Jej twórcami byli
Arystoteles (384 - 322 p.n.e.) i Archytas z Tarentu (IV wiek p.n.e.). Prace ich dotyczyły maszyn
prostych, stosowanych w technice uzbrojenia i budownictwie. Punktem zwrotnym w rozwoju
mechaniki były prace Archimedesa (287 - 212 p.n.e.). Ustanowił on prawa składania i rozkładania sił
równoległych, teorię dźwigni oraz określił środki ciężkości różnych figur geometrycznych i brył. Od
Ptolemeusza - Klaudiusza (II wiek n.e.) aż do czasów Leonarda da Vinci (1452 - 1519) wystąpił pewien
zastój w rozwoju mechaniki. Leonardo da Vinci zajmował się zagadnieniami dotyczącymi równi

pochyłej, tarcia i bloków. Jemu należy przypisywad sformułowanie prawa równoległoboku i
wprowadzenie pojęcia momentu siły.

Nowe problemy układów odniesienia w mechanice postawił polski astronom Mikołaj Kopernik
(1473 - 1543), autor słynnego dzieła "De Revolutionibus Orbitum Coelestium" i twórca zasady
równoważności ruchów względnych w układzie heliocentrycznym. Dalszy postęp w rozwoju
mechaniki jest związany z Galileuszem (1564 - 1642), który wprowadził pojęcie przyspieszenia,
opracował prawo bezwładności, prawa ruchu w polu ciężkości, zasady zachowania prac w maszynach
prostych, rozwiązał problem wahadła etc.

Trwałe miejsce w historii mechaniki mają również: Johan Kepler (1571 - 1630), który sformułował
trzy prawa ruchu planetarnego i Kartezjusz (1596 - 1650), który wprowadził prostokątny układ osi
współrzędnych, zasadę prac wirtualnych i rozwiązania rachunkowe zagadnieo statycznych. Natomiast
zasługą Christiana Huygensa (1629 - 1695) jest określenie pojęcia reakcji, opracowanie teorii
wahadła fizycznego i rewersyjnego, przyspieszenia w ruchu krzywoliniowym oraz uderzenia
sprężystego.

Wielką postacią mechaniki jest Isaac Newton (1642 - 1727), który zebrał i uporządkował naukę
mechaniki w epokowym dziele pt. "Philosophiae naturalis principia mathematica", dając podstawy
mechaniki klasycznej, opartej ściśle na faktach doświadczalnych. Odkrył prawa powszechnego
ciążenia i klasycznej dynamiki. Jego rozwiązania dotyczą mechaniki punktu i układu swobodnego.

Uczonym, który w zasadzie zakooczył opracowanie praw statyki, był Pierre Varignon (1654 - 1722).
Pojęcie energii kinetycznej i metody jej zastosowania wprowadził Jan Bernoulli (1667 - 1748). Inni
wybitni uczeni to: Michał Łomonosow (1711 - 1765) - twórca zasady zachowania masy, Leonard Euler
(1707 - 1783) - wprowadził analityczne metody rozwiązywania zagadnieo ruchu, mechaniki ciała
sztywnego, obrotu ciała sztywnego wokół punktu nieruchomego etc., Jean D'Alembert (1717 - 1783) -
odniósł prawa statyki do dynamiki, Ludwig Lagrange (1737 - 1813) - twórca mechaniki analitycznej,
Pierre Laplace (1743 - 1827) - zajmował się mechaniką ciał niebieskich, Michał Ostrogradski (1801 -
1861) i William Hamilton (1805 - 1865) - twórcy zasad wariacyjnych.

Uzupełnieniem mechaniki jest mechanika kwantowa, którą zapoczątkowali: Max Planck (1858 -
1947), Erwin Schrödinger (1887 - 1961) i Paul Dirac (ur. 1902). Twórcą mechaniki relatywistycznej,
opartej na teorii względności, jest Albert Einstein (1879 - 1955).

Spośród polskich uczonych szczególnie zasłużonych w rozwoju mechaniki należy wymienid:
Maksymiliana Tytusa Hubera i Stefana Banacha.

Podstawą mechaniki ogólnej są prawa ruchu sformułowane przez Newtona (przytoczone w
oryginalnym brzmieniu).

Prawo pierwsze. Każde ciało trwa w stanie spoczynku lub w stanie ruchu jednostajnego
prostoliniowego dopóty, dopóki siły nao działające tego stanu nie zmienią.

Prawo drugie. Zmiana ilości ruchu (czyli pędu lub impulsu) jest proporcjonalna do siły działającej i
ma kierunek prostej, wzdłuż której ta siła działa. Oznaczając przez P siłę działającą na punkt
materialny, a przez mv jego pęd (m - masa, v - prędkośd), treśd drugiego prawa Newtona możemy
wyrazid następującym równaniem wektorowym

Jeżeli masa punktu jest wielkością stałą

to równanie przyjmuje postad

gdzie: r - promieo - wektor opisujący położenie punktu materialnego,a- przyspieszenie punktu
materialnego.

Prawo trzecie. Każdemu działaniu towarzyszy równe i przeciwne zwrócone oddziaływanie, czyli
wzajemne działania dwóch ciał są zawsze równe i skierowane przeciwnie.

Prawo czwarte. Jeżeli na punkt materialny o masie m działa jednocześni kilka sił, to każda z nich
działa niezależnie od pozostałych, a wszystkie razem działają tak, jak jedna tylko siła równa
wektorowej sumie wektorów danych sił.

Prawo piąte (grawitacji). Każde dwa punkty materialne przyciągają się wzajemnie z siłą wprost
proporcjonalną do iloczynu ich mas (m

1

, m

2

) i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu

odległości rmiędzy nimi. Kierunek siły leży na prostej łączącej te punkty.

gdzie k - współczynnik proporcjonalności, nazywany stałą grawitacji.

Podstawowe pojęcia rzeczywiste mechaniki to: ruch, przestrzeo, czas, materia (której miarą jest
masa) i siła.
Ruchem ciała nazywamy zachodzącą w czasie zmianę jego położenia względem innego ciała, które
umownie przyjmujemy za nieruchome.
Pod pojęciem przestrzeń rozumie się przestrzeo euklidesową, tzn. taką, w której są spełnione znane z
geometrii pewniki Euklidesa. Przestrzeo ta ma trzy wymiary odległości, mierzone zwykle w trzech
wzajemnie do siebie prostopadłych kierunkach, które nazywamy długością, szerokością i wysokością.
Masa jest jednocześnie miarą "ilości materii zawartej w ciele" i miarą bezwładności ciała. Jednostką
masy jest kilogram (1 kg).
Siła jest miarą wzajemnego oddziaływania ciał, przejawiającego się wyprowadzeniem ich ze stanu
spoczynku, zmianą ich ruchu lub utrzymaniem ciał wstanie równowagi. Jednostką siły w układzie
międzynarodowym SI jest niuton (1 N).

Pojęcia wyidealizowane w mechanice (modele pojęd rzeczywistych) to: punkt materialny, ciało
doskonale sztywne.
Punktem materialnym nazywamy ciało o wymiarach znikomo małych w porównaniu z rozmiarami
obszaru, w którym się porusza tak, że można pominąd zmiany położenia tego ciała wywołane przez
obrót. Traktuje się to ciało jako punkt geometryczny, w którym jest skupiona skooczona ilośd materii,
czyli obdarzony pewną masą.
Ciało doskonale sztywne (nieodkształcalne), czyli takie wyidealizowane ciało stałe, którego punkty
nie zmieniają wzajemnych odległości pod wpływem działających na nie sił.