• Što je kinematika?
• Elementi kinematike
• Primjeri kinematike

Objašnjavamo što je kinematika i što je porijeklo ove grane fizike. Elementi kinematike i primjeri primjene.

fizički koja proučava kretanje čvrstih objekata i njihovu putanju kao funkciju vremena, ne uzimajući u obzir podrijetlo sila koje ga motiviraju. Za to se uzima u obzir brzina (promjena u pomak po jedinici vrijeme) i ubrzanje (promjena brzine) pokretnog objekta.

Počeci kinematike sežu u astronomija antičkih vremena, kada su astronomi i filozofi poput Galilea Galileija promatrali pokret kugli u nagnutim ravninama i u slobodnom padu kako bi se razumjelo kretanje zvijezde nebeski. Ove studije, zajedno s onima Nicolása Copernicusa, Tycha Brahea i Johannesa Keplera, poslužile su kao referenca za Isaaca Newtona da formulira svoje tri zakona kretanja, a sve je to zajedno utemeljilo modernu kinematiku početkom 18. stoljeća.

Doprinos Francuza Jeana Le Rond d’Alemberta, Leonharda Eulera i André-Marie Ampèrea bio je ključan u uspostavljanju ovog disciplina, kršten od samog Ampèrea kao kinematika (od grčkog kinein, pomicanje, pomicanje).

Puno kasnija postulacija relativnosti Alberta Einsteina preokrenula bi ovu disciplinu naglavačke i pronašla relativističku kinematiku, u kojoj vrijeme i prostor One nisu apsolutne dimenzije, kao brzina svjetlosti.

Elementi kinematike

Osnovna elementa kinematike su tri: prostor, vrijeme i mobilni. Moramo uzeti u obzir da u mehanika klasične, prve dvije (vrijeme i prostor) su apsolutne dimenzije, neovisne o mobilnom i prije njegovog postojanja.

Prostor je opisan euklidskom geometrijom, vrijeme se smatra jedinstvenim u bilo kojoj regiji svemir, a mobitel može biti bilo koje tijelo u pokretu. Najjednostavniji mobiteli su čestice (a njegovo proučavanje otvara polje kinematike čestica), ali češće se razmatraju kruta tijela (analogna sustavu čestica i koja odgovaraju onome što poznajemo kao tijela ili objekte).

U tom smislu, klasična kinematika razmatra sljedeće vrste kretanja:

• Ravnomjerno kretanje linije. Tijelo putuje konstantnom brzinom v, s nultom akceleracijom pravocrtno.
• Ravnomjerno ubrzano pravolinijsko gibanje. Tijelo se kreće brzinom koja se linearno mijenja (budući da je njegovo ubrzanje konstantno) kako vrijeme napreduje.
• Jednostavan harmonijski pokret. To je periodično povratno gibanje u kojem tijelo oscilira oko ravnotežne točke u adresa određeno i u pravilnim jedinicama vremena.
• Parabolično kretanje. To je sastav od dva različita pravolinijska kretanja: jednog horizontalnog i konstantne brzine, a drugog okomito i jednoliko ubrzanog.
• Ujednačeno kružno kretanje. Kao što mu ime kaže, to je pokret koji prati savršene krugove na svom putu, zadržavajući modul svoje brzine nepromijenjen tijekom vremena.
• Ravnomjerno ubrzano kružno kretanje.To je pokret koji prati savršene krugove na svom putu, ali s brzinom koja varira u modulu tijekom vremena.
• Složeno harmonijsko gibanje. To je kombinacija raznih jednostavnih harmonijskih pokreta, u različitim smjerovima.

Primjeri kinematike

Kazaljke na satu ilustriraju ujednačeno kružno kretanje.

Većina poznatih kretanja na licu zemlje dobri su primjeri iz studija kinematike. Pad tijela, na primjer, pokret je jednoliko ubrzan sila gravitacije da Zemlja djeluje na sve objekte. Ovu silu zovemo težina i pokazuje na središte planeta.

Drugi primjer je tijelo obješeno na elastiku, poput opruge, čije će kretanje biti jednostavno ili složeno harmonično ovisno o silama koje djelujemo na njega.

Konačno, pomicanje kazaljki sata ili labavog predmeta unutar centrifuge (na primjer, odjeća u perilici) omogućuje ilustriranje ujednačenog odnosno ubrzanog kružnog kretanja.