• Vad är kinematik?
• Element av kinematik
• Exempel på kinematik

Vi förklarar vad kinematik är och vad som är ursprunget till denna gren av fysiken. Element av kinematik och tillämpningsexempel.

fysisk som studerar fasta föremåls rörelse och deras bana som en funktion av tiden, utan att ta hänsyn till ursprunget till de krafter som motiverar det. För det tas hastigheten i beaktande (ändringen i förflyttning per enhet av väder) och den acceleration (förändring i hastighet) för det rörliga föremålet.

Ursprunget till kinematik går tillbaka till astronomi forntida tider, när astronomer och filosofer som Galileo Galilei observerade rörelse av sfärer i lutande plan och i fritt fall för att förstå rörelsen av stjärnor himmelsk. Dessa studier, tillsammans med de av Nicolás Copernicus, Tycho Brahe och Johannes Kepler, tjänade som referens för Isaac Newton att formulera sin tre rörelselagar, och allt detta tillsammans grundade modern kinematik i början av 1700-talet.

Bidragen från fransmännen Jean Le Rond d’Alembert, Leonhard Euler och André-Marie Ampère var nyckeln till att etablera detta disciplin, döpt av Ampère själv som kinematik (från grekiskan kinein, rulla, flytta).

Albert Einsteins mycket senare relativitetspostulation skulle vända upp och ner på denna disciplin och hittade relativistisk kinematik, i vilken tid och Plats De är inte absoluta dimensioner, som ljusets hastighet.

Element av kinematik

De grundläggande elementen i kinematik är tre: rum, tid och en mobil. Vi måste ta hänsyn till att i mekanik klassiskt de två första (tid och rum) är absoluta dimensioner, oberoende av mobilen och före dess existens.

Rymden beskrivs av euklidisk geometri, tiden anses vara unik i vilken region som helst universum, och en mobil kan vara vilken kropp som helst i rörelse. De enklaste mobilerna är partiklar (och dess studie öppnar fältet för partikelkinematik), men oftare betraktas stela fasta ämnen (analogt med ett system av partiklar och motsvarar vad vi känner som kroppar eller föremål).

I denna mening överväger klassisk kinematik följande typer av rörelse:

• Enhetlig linjerörelse. En kropp färdas med konstant hastighet v, med noll acceleration i en rät linje.
• Enhetligt accelererad rätlinjig rörelse. En kropp rör sig med en hastighet som varierar linjärt (eftersom dess acceleration är konstant) allteftersom tiden går.
• Enkel harmonisk rörelse. Det är en periodisk fram- och återgående rörelse där en kropp svänger runt en jämviktspunkt i en adress bestämda och i regelbundna tidsenheter.
• Parabolisk rörelse. Det är sammansättningen av två olika rätlinjiga rörelser: en horisontell och med konstant hastighet, och den andra vertikalt och jämnt accelererad.
• Enhetlig cirkulär rörelse. Som namnet antyder är det rörelsen som spårar perfekta cirklar i sin väg, och håller dess hastighetsmodul oförändrad över tiden.
• Jämnt accelererad cirkulär rörelse.Det är rörelsen som spårar perfekta cirklar i sin väg, men med en hastighet som varierar i modul över tiden.
• Komplex harmonisk rörelse. Det är kombinationen av olika enkla harmoniska rörelser, i olika riktningar.

Exempel på kinematik

Visarna på en klocka illustrerar enhetlig cirkulär rörelse.

De flesta av de kända rörelserna på jordens yta är bra exempel från kinematikstudier. En kropps fall, till exempel, är en rörelse som accelereras jämnt av tyngdkraften den där Jorden utövar på alla föremål. Denna kraft är vad vi kallar vikt och pekar på planetens mitt.

Ett annat exempel är en kropp upphängd i ett resår, till exempel en fjäder, vars rörelse kommer att vara enkel eller komplex harmonisk beroende på krafterna vi utövar på den.

Slutligen tillåter rörelsen av klockans visare eller ett löst föremål inuti en centrifug (t.ex. kläderna i tvättmaskinen), att illustrera den enhetliga respektive accelererade cirkulära rörelsen.