кинематика

Мы объясняем, что такое кинематика и каково происхождение этого раздела физики. Элементы кинематики и примеры применения.

физический который изучает движение твердых предметов и их траекторию как функцию времени, не принимая во внимание происхождение движущих сил. При этом учитывается скорость (изменение смещение на единицу Погода) и ускорение (изменение скорости) движущегося объекта.

Истоки кинематики восходят к астрономия древние времена, когда астрономы и философы, такие как Галилео Галилей, наблюдали движение сфер в наклонных плоскостях и в свободном падении, чтобы понять движение звезды небесный. Эти исследования, вместе с исследованиями Николаса Коперника, Тихо Браге и Иоганна Кеплера, послужили Исааку Ньютону ориентиром для формулировки его три закона движения, и все это вместе положило начало современной кинематике в начале 18 века.

Вклад французов Жана Ле Рон д'Аламбера, Леонарда Эйлера и Андре-Мари Ампера был ключевым в создании этого дисциплина, крещенный самим Ампером как кинематика (от греч. кинеин, прокрутите, переместите).

Гораздо более позднее постулирование теории относительности Альберта Эйнштейна перевернуло эту дисциплину с ног на голову и обнаружило релятивистскую кинематику, в которой время и космос Это не абсолютные измерения, поскольку скорость света.

Элементы кинематики

Базовых элементов кинематики три: пространство, время и мобиль. Надо учитывать, что в механика классические первые два (время и пространство) являются абсолютными измерениями, независимыми от мобильного и предшествующими его существованию.

Пространство описывается евклидовой геометрией, время считается уникальным в любом регионе мира. вселенная, а мобильным может быть любое движущееся тело. Самые простые мобильные телефоны частицы (и его изучение открывает область кинематики частиц), но чаще рассматриваются твердые твердые тела (аналогичные системе частиц и соответствующие тому, что мы знаем как тела или объекты).

В этом смысле классическая кинематика предполагает следующие типы движения:

  • Равномерное движение линии. Тело движется с постоянной скоростью v с нулевым ускорением по прямой.
  • Равномерно ускоренное прямолинейное движение. Тело движется со скоростью, которая изменяется линейно (поскольку его ускорение постоянно) с течением времени.
  • Простое гармоничное движение. Это периодическое возвратно-поступательное движение, при котором тело колеблется вокруг точки равновесия в адрес определяется и в регулярных единицах времени.
  • Параболическое движение. Это композиция двух различных прямолинейных движений: одно горизонтальное и с постоянной скоростью, а другое вертикальное и равномерно ускоренное.
  • Равномерное круговое движение. Как видно из названия, это движение, которое описывает идеальные круги на своем пути, сохраняя модуль своей скорости неизменным с течением времени.
  • Равномерно ускоренное круговое движение.Это движение, которое создает идеальные круги на своем пути, но со скоростью, которая изменяется в зависимости от модуля во времени.
  • Сложное гармоническое движение. Это сочетание различных простых гармонических движений в разных направлениях.

Примеры кинематики

Стрелки часов демонстрируют равномерное круговое движение.

Большинство известных движений на поверхности земли являются хорошими примерами кинематических исследований. Например, падение тела - это движение, равномерно ускоренное сила притяжения тот земной шар оказывает воздействие на все объекты. Эта сила - это то, что мы называем масса и указывает на центр планеты.

Другой пример - тело, подвешенное на резинке, такой как пружина, движение которой будет простым или сложным гармоническим, в зависимости от сил, которые мы прилагаем к нему.

Наконец, движение стрелок часов или незакрепленного предмета внутри центрифуги (например, одежды в стиральной машине) позволяет проиллюстрировать равномерное или ускоренное круговое движение, соответственно.

!-- GDPR -->