La tarea directa (principal) de la dinámica es la determinación de las coordenadas del cuerpo y su velocidad en cualquier momento de acuerdo con las condiciones iniciales conocidas y las fuerzas que actúan sobre el cuerpo [1] . Para resolverlo, es necesario conocer las coordenadas y la velocidad del cuerpo en algún momento inicial y la fuerza que actúa sobre el cuerpo en cualquier momento posterior.
Las fuerzas en mecánica dependen de las coordenadas y velocidades del cuerpo. Para encontrar las coordenadas de un cuerpo en cualquier momento, es necesario determinar su aceleración a partir de los valores conocidos de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y la masa conocida del cuerpo, de acuerdo con la segunda ley de Newton , y luego por integración sucesiva. de la aceleración por métodos analíticos o numéricos para encontrar un nuevo valor de la velocidad del cuerpo, su desplazamiento y coordenadas. El problema directo de la mecánica a menudo tiene que ser resuelto por ingenieros al diseñar máquinas y mecanismos.
Por ejemplo, al calcular la trayectoria de una nave espacial en base al conocimiento de las condiciones iniciales y las fuerzas gravitatorias que actúan sobre ella desde el lado de los planetas, es necesario resolver un problema directo de mecánica. Conociendo la fuerza de interacción de la hélice con el agua y la fuerza de resistencia del agua al movimiento del casco del barco, es posible determinar cómo se moverá el barco, qué velocidad puede desarrollar [2] .
Varios cursos universitarios de física utilizan una terminología diferente e históricamente establecida. Los términos "problemas directos e inversos de la mecánica" se usan de manera opuesta: el problema directo se entiende como encontrar fuerzas desconocidas a partir de las características conocidas del movimiento, y el problema inverso se entiende como encontrar la dependencia del tiempo de las coordenadas del cuerpo. de fuerzas y condiciones iniciales conocidas.
También existen problemas de dinámica de tipo mixto , por ejemplo, el cálculo del movimiento de cuerpos con restricciones impuestas sobre ellos . En tales casos, la tarea se reduce no solo a determinar el movimiento de cada punto material del sistema, sino también a encontrar las fuerzas de reacción de los enlaces [3]