kinematik

Fiziksel

2022

Kinematiğin ne olduğunu ve bu fizik dalının kökeninin ne olduğunu açıklıyoruz. Kinematik unsurları ve uygulama örnekleri.

fiziksel katı nesnelerin hareketini ve yörüngelerini zamanın bir fonksiyonu olarak, onu harekete geçiren kuvvetlerin kökenini hesaba katmadan inceleyen bilim dalıdır. Bunun için hız dikkate alınır (değişim yer değiştirme birim başına hava) ve hızlanma (hızdaki değişiklik) hareketli nesnenin.

Kinematiğin kökenleri M.Ö. astronomi Galileo Galilei gibi gökbilimciler ve filozofların hareket eğik düzlemlerde ve serbest düşüşte kürelerin hareketini anlamak için yıldızlar göksel. Nicolás Copernicus, Tycho Brahe ve Johannes Kepler'inkilerle birlikte bu çalışmalar, Isaac Newton'un kendi fikrini formüle etmesi için bir referans işlevi gördü. üç hareket kanunuve tüm bunlar birlikte 18. yüzyılın başında modern kinematiği kurdu.

Fransız Jean Le Rond d'Alembert, Leonhard Euler ve André-Marie Ampère'nin katkıları, bunu kurmada kilit rol oynadı. disiplinolarak Ampère tarafından vaftiz edilmiştir. kinematik (Yunancadan kinenin, kaydırın, hareket ettirin).

Albert Einstein'ın çok daha sonraki görelilik varsayımı, bu disiplini alt üst edecek ve göreli kinematik buldu. uzay Mutlak boyutlar değiller, çünkü ışık hızı.

Kinematik unsurları

Kinematiğin temel öğeleri üçtür: uzay, zaman ve mobil. içinde olduğunu dikkate almalıyız. mekanik klasik ilk ikisi (zaman ve uzay), mobilden bağımsız ve onun varlığından önce gelen mutlak boyutlardır.

Uzay Öklid geometrisi ile tanımlanır, zaman evrenin herhangi bir bölgesinde benzersiz olarak kabul edilir. Evrenve bir mobil, hareket halindeki herhangi bir cisim olabilir. En basit cep telefonları parçacıklar (ve onun çalışması parçacık kinematiği alanını açar), ancak daha sık olarak katı katılar (bir parçacık sistemine benzer ve cisimler veya nesneler olarak bildiğimiz şeye karşılık gelir) dikkate alınır.

Bu anlamda, klasik kinematik aşağıdaki hareket türlerini ele alır:

  • Üniforma çizgi hareketi. Bir cisim düz bir çizgide sıfır ivme ile sabit bir v hızıyla hareket eder.
  • Düzgün hızlandırılmış doğrusal hareket. Bir cisim, zaman ilerledikçe lineer olarak değişen bir hızda hareket eder (çünkü ivmesi sabittir).
  • Basit harmonik hareket. Bir cismin bir denge noktası etrafında salınım yaptığı periyodik bir ileri geri harekettir. adres belirlenmiş ve düzenli zaman birimlerinde
  • Parabolik hareket. İki farklı doğrusal hareketin bileşimidir: biri yatay ve sabit hızlı, diğeri dikey ve eşit olarak hızlandırılmış.
  • Düzgün dairesel hareket. Adından da anlaşılacağı gibi, hızının modülünü zaman içinde değiştirmeden, yolunda mükemmel daireler çizen harekettir.
  • Düzgün hızlandırılmış dairesel hareket.Yolunda mükemmel daireler çizen, ancak modülde zamanla değişen bir hızla hareket eden harekettir.
  • Karmaşık harmonik hareket. Farklı yönlerde çeşitli basit harmonik hareketlerin birleşimidir.

Kinematik örnekleri

Bir saatin kolları düzgün dairesel hareketi gösterir.

Dünya yüzeyinde bilinen hareketlerin çoğu kinematik çalışmalarından güzel örneklerdir. Örneğin bir cismin düşmesi, cisim tarafından eşit olarak hızlandırılan bir harekettir. yerçekimi kuvveti o Dünya tüm nesnelere etki eder. Bu kuvvet dediğimiz şey ağırlık ve gezegenin merkezine işaret eder.

Başka bir örnek, üzerine uyguladığımız kuvvetlere bağlı olarak hareketi basit veya karmaşık harmonik olacak bir yay gibi bir elastikten asılı bir cisimdir.

Son olarak, bir santrifüj içindeki saatin veya gevşek bir nesnenin (örneğin çamaşır makinesindeki giysiler) kollarının hareketi, sırasıyla düzgün veya hızlandırılmış dairesel hareketi göstermeye izin verir.

!-- GDPR -->