• čo je kinematika?
• Prvky kinematiky
• Príklady kinematiky

Vysvetlíme, čo je kinematika a aký je pôvod tohto odvetvia fyziky. Základy kinematiky a príklady aplikácií.

fyzické ktorý študuje pohyb pevných predmetov a ich trajektóriu ako funkciu času bez toho, aby bral do úvahy pôvod síl, ktoré ho motivujú. Pritom sa berie do úvahy rýchlosť (zmena v posunutie na jednotku počasie) a zrýchlenie (zmena rýchlosti) pohybujúceho sa objektu.

Počiatky kinematiky siahajú do astronómia staroveku, keď astronómovia a filozofi ako Galileo Galilei pozorovali pohyb gúľ v naklonených rovinách a pri voľnom páde, aby sme pochopili pohyb hviezdy nebeský. Tieto štúdie spolu so štúdiami Mikuláša Koperníka, Tycha Braheho a Johannesa Keplera slúžili Isaacovi Newtonovi ako referencia na formulovanie jeho tri pohybové zákony, a to všetko spolu založilo na začiatku 18. storočia modernú kinematiku.

Príspevky Francúzov Jeana Le Ronda d’Alemberta, Leonharda Eulera a André-Marie Ampèrea boli kľúčové pri vytváraní tohto disciplína, ktorú pokrstil sám Ampere as kinematika (z gréčtiny kineín, posúvať, presúvať).

Oveľa neskorší postulácia relativity od Alberta Einsteina by obrátila túto disciplínu hore nohami a našla relativistickú kinematiku, v ktorej čas a priestor Nie sú to absolútne rozmery, ako napr rýchlosť svetla.

Prvky kinematiky

Základné prvky kinematiky sú tri: priestor, čas a mobil. Musíme vziať do úvahy, že v mechanika klasické prvé dve (čas a priestor) sú absolútne dimenzie, nezávislé od mobilu a pred jeho existenciou.

Priestor je opísaný euklidovskou geometriou, čas sa považuje za jedinečný v akejkoľvek oblasti vesmíra mobilom môže byť akékoľvek teleso v pohybe. Najjednoduchšie mobily sú častice (a jej štúdium otvára oblasť časticovej kinematiky), ale častejšie sa uvažuje o tuhých tuhých látkach (analogicky k systému častíc a zodpovedajúce tomu, čo poznáme ako telesá alebo objekty).

V tomto zmysle klasická kinematika uvažuje o nasledujúcich typoch pohybu:

• Rovnomerný pohyb línie. Teleso sa pohybuje konštantnou rýchlosťou v, s nulovým zrýchlením v priamom smere.
• Rovnomerne zrýchlený priamočiary pohyb. Teleso sa pohybuje rýchlosťou, ktorá sa lineárne mení (pretože jeho zrýchlenie je konštantné) s postupom času.
• Jednoduchý harmonický pohyb. Ide o periodický vratný pohyb, pri ktorom teleso kmitá okolo rovnovážneho bodu v a adresu v pravidelných jednotkách času.
• Parabolický pohyb. Je to zloženie dvoch rôznych priamočiarych pohybov: jeden horizontálny a konštantnej rýchlosti a druhý vertikálne a rovnomerne zrýchlený.
• Rovnomerný kruhový pohyb. Ako naznačuje jeho názov, je to pohyb, ktorý sleduje dokonalé kruhy na svojej dráhe, pričom modul svojej rýchlosti udržuje nezmenený v priebehu času.
• Rovnomerne zrýchlený kruhový pohyb.Je to pohyb, ktorý sleduje dokonalé kruhy na svojej ceste, ale s rýchlosťou, ktorá sa v priebehu času mení v module.
• Komplexný harmonický pohyb. Je to kombinácia rôznych jednoduchých harmonických pohybov v rôznych smeroch.

Príklady kinematiky

Ručičky hodín znázorňujú rovnomerný kruhový pohyb.

Väčšina známych pohybov na povrchu Zeme je dobrým príkladom z kinematických štúdií. Pád tela je napríklad pohyb rovnomerne zrýchlený gravitačná sila že Zem pôsobí na všetky predmety. Túto silu nazývame hmotnosť a ukazuje do stredu planéty.

Ďalším príkladom je teleso zavesené na elastickom prvku, ako je pružina, ktorého pohyb bude jednoduchý alebo zložitý harmonický v závislosti od síl, ktoré naň pôsobíme.

Nakoniec, pohyb ručičiek hodín alebo voľného predmetu vo vnútri odstredivky (napríklad oblečenie v práčke) umožňuje znázorniť rovnomerný alebo zrýchlený kruhový pohyb.