Ce este kinematica în fizică

Definiția Kinematics

Cinematica, în fizică, este studiul mișcării particulelor sau sistemelor de particule, fără a lua în considerare masele particulelor sau forțele care le determină să se miște.

Studierea unor cantități cum ar fi deplasarea, viteza și accelerația intră sub incidența cinematicii în fizică.

Ce este deplasarea

Deplasarea măsoară diferența dintre poziția inițială și cea finală a particulei. Dacă vectorul de poziție al poziției inițiale a particulei, , este  și vectorul de poziție al poziției finale a particulei, , este , apoi deplasarea din particula este dată de:

.

Cum se calculează deplasarea

Ce este Velocitatea

Viteza este rata de schimbare a poziției în funcție de timp. Acesta este definit ca:

.

Ce este accelerarea

Accelerația este rata de schimbare a vitezei în raport cu timpul. Acesta este definit ca:

.

Ce este cinematica unidimensională

Cinematica unidimensională este cinematica particulelor care se deplasează de-a lungul unei linii, adică într-o dimensiune spațială.

Sub kinematica unidimensională în fizică, considerăm că o particulă se mișcă de-a lungul unei linii drepte. Putem obține ecuații de mișcare pentru cazul special în care accelerația este constantă. În derivarea acestor ecuații de mișcare, vom presupune că particula se mișcă numai în linie dreaptă de-a lungul -axă.

Dacă accelerația este uniformă, apoi, într-o anumită perioadă de timp , viteza medie   este dat de , Unde   este viteza particulei la începutul perioadei de timp și este viteza particulei la sfârșitul perioadei de timp. În acest caz, deplasarea totală, , este pur și simplu produsul vitezei și timpului mediu:

Ce este cinematica bidimensională

Cinematica bidimensională se referă la particule care se mișcă într-un plan, adică în două dimensiuni spațiale.

Cu kinematica bidimensională în fizică, pentru a analiza mișcarea bidimensională, rezolvăm toate componentele vectoriale în două direcții care sunt perpendiculare între ele (de exemplu, - și -axe pe planul cartezian sau direcții "verticale" și "orizontale"). Mișcarea de-a lungul uneia dintre aceste direcții este independentă de mișcarea de-a lungul celeilalte. În consecință, ecuațiile de mișcare pot fi aplicate separat în fiecare dintre aceste direcții.

De exemplu, luați în considerare un cannon împușcat de la sol într-un unghi  la orizontala. În  -direcție, cannonball experiențe o accelerație constantă de   -9,81 m s^-2. Pe orizontală, accelerația este 0, presupunând că rezistența la aer este neglijabilă.

Cum de a rezolva problemele de mișcare a proiectilului

Referințe

Kirkby, L. A. (2011). Fizică Un companion student. Scion Publishing.

Whittaker, E.T. (1904). Un tratat privind dinamica analitică a particulelor și a corpurilor rigide. Cambridge University Press.