Kinematik
Wir erklären, was Kinematik ist und woher dieser Zweig der Physik stammt. Elemente der Kinematik und Anwendungsbeispiele.
Was ist Kinematik?
Die Physik ist ein Zweig der Physik, der die Bewegung fester Objekte und ihre Flugbahn als Funktion der Zeit untersucht, ohne den Ursprung der Kräfte zu berücksichtigen, die sie motivieren . Hierbei wird die Geschwindigkeit (Verschiebung zwischen verwendeter Zeit) und Beschleunigung (Änderung der Geschwindigkeit zwischen verwendeter Zeit) des sich bewegenden Objekts berücksichtigt.
Die Ursprünge der Kinematik gehen auf die antike Astronomie zurück, als Astronomen und Philosophen wie Galileo Galilei die Bewegung der Kugeln auf schiefen Ebenen und im freien Fall beobachteten Verstehe die Bewegung der Himmelssterne. Diese Studien dienten zusammen mit denen von Nicolás Copernico, Tycho Brahe und Johannes Kepler als Referenz an Isaac Newton, um seine drei Gesetze der Bewegung zu formulieren, und all dies wurde bereits zu Beginn des 18. Jahrhunderts gemeinsam begründet. Moderne Kinematik.
Die Beiträge des Franzosen Jean Le Rond d'Alembert, Leonhard Euler und André-Marie Ampére waren ausschlaggebend für die Etablierung dieser Disziplin, die von Ampére selbst als filmisch (aus dem Griechischen) getauft wurde kin in, move, move).
Die viel spätere Postulierung der Relativitätstheorie durch Albert Einstein würde die Disziplin umkehren und relativistische Kinematiken finden, in denen Zeit und Raum keine absoluten Dimensionen sind, wie in s ist die Lichtgeschwindigkeit.
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Elemente der Kinematik
Die Grundelemente der Kinematik sind drei: Raum, Zeit und ein Mobiltelefon . Wir müssen berücksichtigen, dass in der klassischen Mechanik die ersten beiden Dimensionen, Zeit und Raum, absolute Dimensionen sind, unabhängig vom mobilen und vor dessen Existenz, sowie von allen beobachtbaren physikalischen Phänomenen.
Der Raum wird also durch einen euklidischen Raum repräsentiert. Die Zeit wird in jeder Region des Universums als einzigartig angesehen, und ein Mobiltelefon kann jeder in Bewegung befindliche Körper sein . Tatsächlich sind die einfachsten Handys Partikel (und ihre Untersuchung eröffnet das Gebiet der Partikelkinematik), doch wird sie häufiger als starrer Feststoff betrachtet (analog zu einem Partikelsystem).
In diesem Sinne werden in der klassischen Kinematik folgende Bewegungsarten betrachtet:
- Gleichmäßige geradlinige Bewegung . Ein Körper bewegt sich mit einer stabilen Geschwindigkeit V und einer konstanten Beschleunigung von 0 auf einer geraden Linie.
- Gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung . Ein Körper bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die sich linear ändert, da seine Beschleunigung im Laufe der Zeit konstant ist.
- Einfache harmonische Bewegung Es ist eine periodische Hin- und Herbewegung, bei der ein Körper in einer bestimmten Richtung und in regelmäßigen Zeiteinheiten um einen Gleichgewichtspunkt schwingt.
- Parabolische Bewegung Dies ist die Zusammensetzung von zwei verschiedenen geradlinigen Bewegungen: eine horizontale und konstante Geschwindigkeit und eine andere vertikale und gleichmäßig beschleunigte.
- Gleichmäßige Kreisbewegung Wie der Name schon sagt, zeichnet die Bewegung perfekte Kreise auf ihrem Weg und behält ihre Geschwindigkeit in unveränderlicher Zeit bei.
- Gleichmäßig beschleunigte Kreisbewegung . Es ist dasselbe wie das gleichmäßig beschleunigte geradlinige, nur in Kreisen.
- Komplexe harmonische Bewegung Es ist das kombinatorische Ergebnis verschiedener einfacher harmonischer Bewegungen in verschiedene Richtungen.
Kinematik-Beispiele
Die meisten bekannten Bewegungen auf der Erde sind gute Beispiele für kinematische Studien. Der Sturz eines Körpers zum Beispiel ist eine Bewegung, die durch die Schwerkraft gleichmäßig beschleunigt wird und deren Gewicht nach unten drückt.
Ein anderes mögliches Beispiel ist ein Körper, der an einem Gummiband aufgehängt ist, beispielsweise einer Feder, deren Bewegung in Abhängigkeit von den auf ihn ausgeübten Kräften einfach oder komplex harmonisch ist.
Schließlich erlaubt die Bewegung der Zeiger der Uhr oder eines losen Gegenstandes in einer Zentrifuge (Kleidung in der Waschmaschine vielleicht), die gleichmäßige oder beschleunigte Kreisbewegung zu veranschaulichen.
