• Kas yra kinematika?
• Kinematikos elementai
• Kinematikos pavyzdžiai

Aiškinamės, kas yra kinematika ir kokia yra šios fizikos šakos kilmė. Kinematikos elementai ir taikymo pavyzdžiai.

fizinis kuri tiria kietų objektų judėjimą ir jų trajektoriją kaip laiko funkciją, neatsižvelgdama į jį skatinančių jėgų kilmę. Tam atsižvelgiama į greitį (pokytį). poslinkis vienetui oras) ir pagreitis (greičio pokytis) judančio objekto.

Kinematikos ištakos siekia astronomija Antikos laikais, kai astronomai ir filosofai, tokie kaip Galilėjus Galilėjus, stebėjo judėjimas sferų nuožulniose plokštumose ir laisvo kritimo metu, kad suprastų judėjimą žvaigždės dangiškas. Šie tyrimai kartu su Nicolás Copernicus, Tycho Brahe ir Johannes Keplerio tyrimais buvo atskaitos taškas Isaacui Newtonui suformuluoti savo trys judėjimo dėsniai, ir visa tai kartu XVIII amžiaus pradžioje įkūrė šiuolaikinę kinematiką.

Prancūzų Jeano Le Rond d’Alembert, Leonhardo Eulerio ir André-Marie Ampère indėlis buvo labai svarbus kuriant tai. disciplina, pakrikštytas paties Ampère'o kaip kinematika (iš graikų kalbos kineinas, slinkite, judėkite).

Daug vėlesnis Alberto Einšteino reliatyvumo postulavimas apvertė šią discipliną aukštyn kojomis ir rado reliatyvistinę kinematiką, kurioje laikas ir erdvė Jie nėra absoliutūs matmenys, kaip šviesos greitis.

Kinematikos elementai

Pagrindiniai kinematikos elementai yra trys: erdvė, laikas ir mobilusis. Turime atsižvelgti į tai, kad mechanika klasikiniai pirmieji du (laikas ir erdvė) yra absoliutūs matmenys, nepriklausomi nuo mobiliojo ir prieš jo egzistavimą.

Erdvė apibūdinama euklido geometrija, laikas laikomas unikaliu bet kuriame regione visata, o mobilusis gali būti bet koks judantis kūnas. Paprasčiausi mobilieji yra dalelės (ir jo tyrimas atveria dalelių kinematikos sritį), tačiau dažniau nagrinėjami standūs kietieji kūnai (analogiški dalelių sistemai ir atitinkantys tai, ką mes žinome kaip kūnus ar objektus).

Šia prasme klasikinė kinematika apmąsto šiuos judėjimo tipus:

• Vienodas linijos judėjimas. Kūnas tiesia linija važiuoja pastoviu greičiu v, o pagreitis nulinis.
• Tolygiai pagreitintas tiesinis judėjimas. Laikui bėgant kūnas juda greičiu, kuris kinta tiesiškai (nes jo pagreitis yra pastovus).
• Paprastas harmoningas judėjimas. Tai periodinis grįžtamasis judėjimas, kurio metu kūnas svyruoja aplink pusiausvyros tašką. adresu nustatytais ir reguliariais laiko vienetais.
• Parabolinis judėjimas. Tai dviejų skirtingų tiesių judesių kompozicija: vienas horizontalus ir pastovaus greičio, o kitas vertikaliai ir tolygiai pagreitintas.
• Vienodas sukamaisiais judesiais. Kaip rodo jo pavadinimas, tai yra judėjimas, kuris savo kelyje nubrėžia tobulus ratus ir laikui bėgant nepakeičia savo greičio modulio.
• Tolygiai pagreitinti sukamieji judesiai.Tai judėjimas, kuris savo kelyje nubrėžia tobulus apskritimus, tačiau jo greitis kinta priklausomai nuo modulio.
• Sudėtingas harmoninis judėjimas. Tai įvairių paprastų harmoninių judesių, skirtingomis kryptimis, derinys.

Kinematikos pavyzdžiai

Laikrodžio rodyklės iliustruoja vienodą sukamąjį judesį.

Dauguma žinomų judesių žemės paviršiuje yra geri kinematikos studijų pavyzdžiai. Pavyzdžiui, kūno kritimas yra judėjimas, kurį tolygiai pagreitina gravitacijos jėga kad Žemė veikia visus objektus. Šią jėgą mes vadiname svorio ir nurodo į planetos centrą.

Kitas pavyzdys yra kūnas, pakabintas ant tamprios medžiagos, pavyzdžiui, spyruoklės, kurios judėjimas bus paprastas arba sudėtingas harmoningas, priklausomai nuo jėgų, kurias jį veikiame.

Galiausiai, laikrodžio rodyklių arba palaido objekto judėjimas centrifugoje (pavyzdžiui, skalbimo mašinoje esantys drabužiai) leidžia iliustruoti atitinkamai vienodą arba pagreitintą sukamąjį judėjimą.