• Mi a kinematika?
• A kinematika elemei
• Példák a kinematikára

Elmagyarázzuk, mi a kinematika, és mi az eredete a fizika ezen ágának. A kinematika elemei és alkalmazási példák.

fizikai amely a szilárd tárgyak mozgását és pályájukat az idő függvényében vizsgálja anélkül, hogy figyelembe venné az azt motiváló erők eredetét. Ehhez a sebességet veszik figyelembe (a változást elmozdulás egységenként időjárás) és a gyorsulás (sebességváltozás) a mozgó tárgy.

A kinematika eredete a csillagászat az ókorban, amikor olyan csillagászok és filozófusok, mint Galileo Galilei megfigyelték a mozgalom a gömbök ferde síkokban és szabadesésben, hogy megértsük a mozgását csillagok égi. Ezek a tanulmányok Nicolás Kopernikusz, Tycho Brahe és Johannes Kepler tanulmányaival együtt referenciaként szolgáltak Isaac Newton számára, hogy megfogalmazza a három mozgástörvény, és mindez együtt alapozta meg a modern kinematikát a 18. század elején.

A francia Jean Le Rond d’Alembert, Leonhard Euler és André-Marie Ampère közreműködése kulcsfontosságú volt ennek kialakításában. fegyelem, akit maga Ampère keresztelt meg kinematika (a görögből kinein, görgetés, mozgás).

Albert Einstein sokkal későbbi relativitáselmélete fenekestül felforgatta ezt a tudományágat, és megtalálta a relativisztikus kinematikát, amelyben az idő és a tér Ezek nem abszolút dimenziók, mivel a fénysebesség.

A kinematika elemei

A kinematika alapvető elemei három: tér, idő és egy mobil. Figyelembe kell vennünk, hogy a mechanika klasszikus az első kettő (idő és tér) abszolút dimenziók, függetlenek a mobiltól és annak létezését megelőzően.

A teret az euklideszi geometria írja le, az időt az idő bármely régiójában egyedülállónak tekintik világegyetem, a mobil pedig bármilyen mozgásban lévő test lehet. A legegyszerűbb mobilok részecskék (és vizsgálata a részecskekinematika területét nyitja meg), de gyakrabban veszik számításba a merev szilárd testeket (hasonlóan a részecskék rendszeréhez, és megfelelnek annak, amit testnek vagy tárgynak ismerünk).

Ebben az értelemben a klasszikus kinematika a következő mozgástípusokat szemléli:

• Egységes vonalmozgás. Egy test állandó v sebességgel halad, nulla gyorsulással egyenes vonalban.
• Egyenletesen gyorsított egyenes vonalú mozgás. Egy test olyan sebességgel mozog, amely lineárisan változik (mivel a gyorsulása állandó), az idő előrehaladtával.
• Egyszerű harmonikus mozgás. Ez egy periodikus, oda-vissza mozgás, amelyben a test egy egyensúlyi pont körül oszcillál cím meghatározott és szabályos időegységekben.
• Parabolikus mozgás. Két különböző egyenes vonalú mozgás összetétele: az egyik vízszintes és állandó sebességű, a másik pedig függőlegesen és egyenletesen gyorsul.
• Egységes körkörös mozgás. Ahogy a neve is mutatja, ez az a mozgás, amely tökéletes köröket követ az útján, miközben sebességének modulusát az idő múlásával változatlanul tartja.
• Egyenletesen gyorsított körkörös mozgás.Ez az a mozgás, amely tökéletes köröket követ az útjában, de olyan sebességgel, amely modulonként változik az idő múlásával.
• Komplex harmonikus mozgás. Különféle egyszerű harmonikus mozgások kombinációja, különböző irányokban.

Példák a kinematikára

Az óra mutatói egységes körkörös mozgást mutatnak.

A legtöbb ismert mozgás a Föld felszínén jó példa a kinematikai tanulmányokból. Egy test esése például egy olyan mozgás, amelyet egyenletesen gyorsít a gravitációs erő hogy föld minden tárgyra gyakorol. Ezt az erőt hívjuk súly és a bolygó közepére mutat.

Egy másik példa egy rugalmas testre, például egy rugóra felfüggesztett test, amelynek mozgása egyszerű vagy összetett harmonikus lesz, attól függően, hogy milyen erőket fejtünk ki.

Végül az óra mutatóinak vagy a centrifugában lévő laza tárgy (például a mosógépben lévő ruhák) mozgása lehetővé teszi az egyenletes, illetve felgyorsult körkörös mozgás szemléltetését.