• Hvad er kinematik?
• Elementer af kinematik
• Eksempler på kinematik

Vi forklarer, hvad kinematik er, og hvad der er oprindelsen til denne gren af ​​fysikken. Elementer af kinematik og anvendelseseksempler.

fysisk der studerer faste genstandes bevægelse og deres bane som funktion af tid uden at tage hensyn til oprindelsen af ​​de kræfter, der motiverer den. Til det tages hastigheden i betragtning (ændringen i forskydning pr enhed af vejr) og acceleration (ændring i hastighed) af det bevægelige objekt.

Oprindelsen af ​​kinematik går tilbage til astronomi oldtiden, hvor astronomer og filosoffer som Galileo Galilei observerede bevægelse af kugler i skrå planer og i frit fald for at forstå bevægelsen af stjerner himmelsk. Disse undersøgelser, sammen med dem af Nicolás Copernicus, Tycho Brahe og Johannes Kepler, tjente som reference for Isaac Newton til at formulere hans tre bevægelseslove, og alt dette tilsammen grundlagde den moderne kinematik i begyndelsen af ​​det 18. århundrede.

Bidragene fra franskmændene Jean Le Rond d'Alembert, Leonhard Euler og André-Marie Ampère var nøglen til at etablere dette disciplin, døbt af Ampère selv som kinematik (fra græsk kinein, rul, flyt).

Den meget senere relativitetspostulation af Albert Einstein ville vende op og ned på denne disciplin og fandt relativistisk kinematik, i hvilken tid og plads De er ikke absolutte dimensioner, da lysets hastighed.

Elementer af kinematik

De grundlæggende elementer i kinematik er tre: rum, tid og en mobil. Det skal vi tage i betragtning i mekanik klassisk de to første (tid og rum) er absolutte dimensioner, uafhængige af mobilen og før dens eksistens.

Rummet er beskrevet af euklidisk geometri, tid betragtes som unik i enhver region af univers, og en mobil kan være enhver krop i bevægelse. De enkleste mobiler er partikler (og dets undersøgelse åbner feltet for partikelkinematik), men oftere overvejes stive faste stoffer (analogt med et system af partikler og svarer til, hvad vi kender som kroppe eller objekter).

I denne forstand overvejer klassisk kinematik følgende typer bevægelse:

• Ensartet linjebevægelse. Et legeme bevæger sig med en konstant hastighed v, med nul acceleration i en lige linje.
• Ensartet accelereret retlinet bevægelse. Et legeme bevæger sig med en hastighed, der varierer lineært (da dets acceleration er konstant) som tiden skrider frem.
• Enkel harmonisk bevægelse. Det er en periodisk frem- og tilbagegående bevægelse, hvor et legeme svinger rundt om et ligevægtspunkt i et adresse bestemt og i regulære tidsenheder.
• parabolsk bevægelse. Det er sammensætningen af ​​to forskellige retlinede bevægelser: en vandret og med konstant hastighed, og den anden lodret og ensartet accelereret.
• Ensartet cirkulær bevægelse. Som navnet indikerer, er det bevægelsen, der sporer perfekte cirkler på dens vej, og holder modulet af dens hastighed uændret over tid.
• Ensartet accelereret cirkulær bevægelse.Det er bevægelsen, der sporer perfekte cirkler på sin vej, men med en hastighed, der varierer i modul over tid.
• Kompleks harmonisk bevægelse. Det er kombinationen af ​​forskellige simple harmoniske bevægelser i forskellige retninger.

Eksempler på kinematik

Viserne på et ur illustrerer ensartet cirkulær bevægelse.

De fleste af de kendte bevægelser på jordens overflade er gode eksempler fra kinematikstudier. Et legemes fald er for eksempel en bevægelse ensartet accelereret af tyngdekraften at jorden udøver på alle objekter. Denne kraft kalder vi vægt og peger på planetens centrum.

Et andet eksempel er en krop ophængt i en elastik, såsom en fjeder, hvis bevægelse vil være enkel eller kompleks harmonisk afhængig af de kræfter, vi udøver på den.

Endelig giver bevægelsen af ​​viserne på uret eller af en løs genstand inde i en centrifuge (tøjet i vaskemaskinen f.eks.) mulighed for at illustrere henholdsvis den ensartede eller accelererede cirkulære bevægelse.