• Kas ir kinemātika?
• Kinemātikas elementi
• Kinemātikas piemēri

Mēs izskaidrojam, kas ir kinemātika un kāda ir šīs fizikas nozares izcelsme. Kinemātikas elementi un pielietojuma piemēri.

fiziskais kas pēta cietu objektu kustību un to trajektoriju kā laika funkciju, neņemot vērā to motivējošo spēku izcelsmi. Šim nolūkam tiek ņemts vērā ātrums (izmaiņas pārvietošanās uz vienību laikapstākļi) un paātrinājums (ātruma maiņa) kustīgajam objektam.

Kinemātikas pirmsākumi meklējami astronomija senos laikos, kad astronomi un filozofi, piemēram, Galileo Galilejs, novēroja kustība sfēras slīpās plaknēs un brīvā kritienā, lai izprastu sfēras kustību zvaigznes debesu. Šie pētījumi kopā ar Nikolaja Kopernika, Tiho Brahes un Johannesa Keplera pētījumiem kalpoja par atsauci Īzakam Ņūtonam, lai formulētu savu. trīs kustības likumi, un tas viss kopā nodibināja mūsdienu kinemātiku 18. gadsimta sākumā.

Franču Žana Le Ronda d’Alemberta, Leonharda Eilera un Andrē-Marī Ampēra ieguldījums bija galvenais, lai to izveidotu. disciplīna, ko pats Ampērs kristījis kā kinemātika (no grieķu valodas kineīns, ritiniet, pārvietojiet).

Daudz vēlākais Alberta Einšteina relativitātes postulējums apgrieza šo disciplīnu kājām gaisā un atrada relativistisku kinemātiku, kurā laiks un telpa Tie nav absolūtie izmēri, kā gaismas ātrums.

Kinemātikas elementi

Kinemātikas pamatelementi ir trīs: telpa, laiks un mobilais. Mums jāņem vērā, ka mehānika klasiskās pirmās divas (laiks un telpa) ir absolūtas dimensijas, neatkarīgi no mobilā un pirms tā pastāvēšanas.

Telpu apraksta Eiklīda ģeometrija, laiks tiek uzskatīts par unikālu jebkurā reģionā Visums, un mobilais var būt jebkurš kustībā esošs ķermenis. Vienkāršākie mobilie tālruņi ir daļiņas (un tās pētījums paver daļiņu kinemātikas jomu), bet biežāk tiek aplūkotas cietas cietvielas (analogas daļiņu sistēmai un atbilst tam, ko mēs zinām kā ķermeņus vai objektus).

Šajā ziņā klasiskā kinemātika paredz šādus kustību veidus:

• Vienota līniju kustība. Ķermenis pārvietojas ar nemainīgu ātrumu v ar nulles paātrinājumu taisnā līnijā.
• Vienmērīgi paātrināta taisnvirziena kustība. Ķermenis pārvietojas ar ātrumu, kas laika gaitā mainās lineāri (jo tā paātrinājums ir nemainīgs).
• Vienkārša harmoniska kustība. Tā ir periodiska turp un atpakaļ kustība, kurā ķermenis svārstās ap līdzsvara punktu adrese noteiktas un regulārās laika vienībās.
• Paraboliska kustība. Tas ir divu dažādu taisnvirziena kustību sastāvs: viena horizontāla un ar nemainīgu ātrumu, bet otra vertikāli un vienmērīgi paātrināta.
• Vienota apļveida kustība. Kā norāda tās nosaukums, tā ir kustība, kas izseko perfektus apļus savā ceļā, saglabājot ātruma moduli nemainīgu laika gaitā.
• Vienmērīgi paātrināta apļveida kustība.Tā ir kustība, kas savā ceļā izseko perfektus apļus, taču ar ātrumu, kas laika gaitā mainās atkarībā no moduļa.
• Sarežģīta harmoniskā kustība. Tā ir dažādu vienkāršu harmonisku kustību kombinācija dažādos virzienos.

Kinemātikas piemēri

Pulksteņa rādītāji ilustrē vienmērīgu apļveida kustību.

Lielākā daļa zināmo kustību uz zemes virsmas ir labi piemēri no kinemātikas pētījumiem. Piemēram, ķermeņa krišana ir kustība, ko vienmērīgi paātrina gravitācijas spēks ka Zeme iedarbojas uz visiem objektiem. Šo spēku mēs saucam svars un norāda uz planētas centru.

Vēl viens piemērs ir ķermenis, kas piekārts no elastīgās daļas, piemēram, atsperes, kura kustība būs vienkārša vai sarežģīta harmoniska atkarībā no spēkiem, ko mēs uz to iedarbojam.

Visbeidzot, pulksteņa rādītāju vai vaļīga priekšmeta kustība centrifūgas iekšpusē (piemēram, drēbes veļas mašīnā) ļauj ilustrēt attiecīgi vienmērīgu vai paātrinātu apļveida kustību.