De kinematik Det är fysikområdet (mer specifikt klassisk mekanik) som sysslar med att studera kropparnas rörelse utan att ta hänsyn till dess orsaker. Det fokuserar på att studera kropparnas banor över tid genom användning av storheter som förskjutning, hastighet och acceleration.
Några av de frågor som täcks av kinematik är den hastighet som ett tåg reser, den tid det tar för en buss att nå sin destination, den acceleration som ett flygplan kräver vid start för att nå den nödvändiga hastigheten för att starta, bland annat.
För att göra detta använder kinematik ett koordinatsystem som gör det möjligt att beskriva banorna. Detta rumsliga koordinatsystem kallas ett referenssystem. Den fysikgren som behandlar studier av rörelser med hänsyn till deras orsaker (krafter) är dynamik.
Artikelindex
Etymologiskt har ordet kinematik sitt ursprung i den grekiska termen κινηματικος (kynēmatikos), vilket betyder rörelse eller förskjutning. Inte överraskande motsvarar den första registreringen av studier om rörelse de grekiska filosoferna och astronomerna.
Det var dock inte förrän på 1300-talet när de första begreppen om kinematik dök upp, som finns inom doktrinen om formens intensitet eller beräkningsteori (beräkningar). Denna utveckling gjordes av forskarna William Heytesbury, Richard Swineshead och Nicolás Oresme.
Senare, omkring år 1604, genomförde Galileo Galilei sina studier om rörelsen i fritt fall av kroppar och sfärer på lutande plan.
Galileo var bland annat intresserad av att förstå hur planeter och kanonprojektiler rörde sig.
Början av modern kinematik anses ha inträffat med presentationen av Pierre Varignon i januari 1700 vid Royal Academy of Sciences i Paris..
I den här presentationen gav han en definition av begreppet acceleration och demonstrerade hur det kan härledas från den momentana hastigheten med endast differentiell kalkyl..
Specifikt myntade termen kinematik av André-Marie Ampère, som specificerade vad kinematikens innehåll var och placerade det inom mekanikområdet..
Slutligen, med utvecklingen av Albert Einstein av Theory of Special Relativity, började en ny period; är det som kallas relativistisk kinematik, där rum och tid inte längre har en absolut karaktär.
Kinematik fokuserar på studier av kroppsrörelser utan att analysera dess orsaker. För att göra detta använder den rörelsen av en materiell punkt, som en idealisk representation av kroppen i rörelse..
Kroppsrörelser studeras ur en observatörs synvinkel (intern eller extern) inom ramen för ett referenssystem. Således uttrycker kinematik matematiskt hur kroppen rör sig från variationen i koordinaterna för kroppens position med tiden.
På detta sätt beror funktionen som gör det möjligt att uttrycka kroppens bana inte bara på tid utan beror också på hastighet och acceleration.
I klassisk mekanik betraktas rymden som ett absolut utrymme. Därför är det ett utrymme oberoende av materiella kroppar och deras förskjutning. Den anser också att alla fysiska lagar uppfylls i alla områden i rymden..
På samma sätt anser klassisk mekanik att tiden är en absolut tid som går på samma sätt i alla områden i rymden, oavsett kroppsrörelse och fysiskt fenomen som kan uppstå..
Hastigheten är storleken som gör det möjligt att relatera det färdade utrymmet och tiden som används för att färdas. Hastighet kan erhållas genom att härleda position i förhållande till tid.
v = ds / dt
I denna formel representerar s kroppens position, v är kroppens hastighet och t är tiden.
Acceleration är storleken som gör det möjligt att relatera variationen i hastighet med tiden. Acceleration kan erhållas genom att härleda hastighet med avseende på tid.
a = dv / dt
I denna ekvation representerar a accelerationen för den rörliga kroppen.
Som namnet antyder är det en rörelse där rörelsen sker i en rak linje. Eftersom den är enhetlig är det en rörelse i vilken hastigheten är konstant och där accelerationen därför är noll. Ekvationen av enhetlig rätlinjig rörelse är:
s = s0 + v / t
I denna formel s0 representerar startpositionen.
Återigen är det en rörelse där rörelsen sker i en rak linje. Eftersom det accelereras enhetligt är det en rörelse där hastigheten inte är konstant, eftersom den varierar som en följd av accelerationen. Ekvationerna för den jämnt accelererade rätlinjiga rörelsen är som följer:
v = v0 + a ∙ t
s = s0 + v0 ∙ t + 0,5 ∙ a ttvå
I dessa v0 är initialhastigheten och a är accelerationen.
Rörelseekvationen för en kropp uttrycks av följande uttryck: s (t) = 10t + ttvå. Bestämma:
a) Typ av rörelse.
Det är en jämnt accelererad rörelse, eftersom den har en konstant acceleration på 2 m / stvå.
v = ds / dt = 2t
a = dv / dt = 2 m / stvå
b) Läget 5 sekunder efter start av rörelsen.
s (5) = 10 ∙ 5 + 5två= 75 m
c) Hastigheten när 10 sekunder har gått sedan rörelsen började.
v = ds / dt = 2t
v (10) = 20 m / s
d) Den tid det tar att nå en hastighet på 40 m / s.
v = 2t
40 = 2 t
t = 40/2 = 20 s
Ingen har kommenterat den här artikeln än.