Wat is Kinematics in Physics

Definitie van Kinematics

Kinematica, in de natuurkunde, is de studie van beweging van deeltjes of systemen van deeltjes, zonder rekening te houden met de massa van de deeltjes of de krachten die ervoor zorgen dat ze bewegen.

Studie van kwantiteiten zoals verplaatsing, snelheid en versnelling vallen onder de bevoegdheid van kinematica in de natuurkunde.

Wat is verplaatsing

Verplaatsing meet het verschil tussen de begin- en eindpositie van een deeltje. Als de positievector van de beginpositie van het deeltje, , is  en de positievector van de uiteindelijke positie van het deeltje, , is , dan de verplaatsing van het deeltje wordt gegeven door:

.

Hoe verplaatsing te berekenen

Wat is Velocity

Snelheid is de snelheid waarmee de positie ten opzichte van de tijd verandert. Het wordt gedefinieerd als:

.

Wat is versnelling

Versnelling is de snelheid van verandering van snelheid ten opzichte van tijd. Het wordt gedefinieerd als:

.

Wat is eendimensionale Kinematica

Eéndimensionale kinematica is de kinematica van deeltjes die langs een lijn bewegen, d.w.z. in één ruimtelijke dimensie.

Onder eendimensionale kinematica in de fysica beschouwen we een deeltje dat langs een rechte lijn beweegt. We kunnen afleiden bewegingsvergelijkingen voor het speciale geval waarbij de versnelling constant is. Bij het afleiden van deze bewegingsvergelijkingen gaan we ervan uit dat het deeltje alleen in een rechte lijn langs de aarde beweegt -as.

Als versnelling is uniform, dan, gedurende een bepaalde periode , de gemiddelde snelheid   is gegeven door , waar   is de snelheid van het deeltje aan het begin van de tijdsperiode en is de snelheid van het deeltje aan het einde van de tijdsperiode. In dit geval de totale verplaatsing, , is gewoon het product van de gemiddelde snelheid en tijd:

Wat is tweedimensionale Kinematica

Tweedimensionale kinematica houdt zich bezig met deeltjes die in een vlak bewegen, d.w.z. in twee ruimtelijke dimensies.

Met tweedimensionale kinematica in de natuurkunde, om tweedimensionale bewegingen te analyseren, lossen we alle vectorcomponenten op in twee richtingen die loodrecht op elkaar staan ​​(bijvoorbeeld de - en -assen op het Cartesische vlak, of "verticale" en "horizontale" richtingen). Beweging langs een van deze richtingen is dan onafhankelijk van de beweging langs de andere. Bijgevolg kunnen bewegingsvergelijkingen afzonderlijk op elk van deze richtingen worden toegepast.

Beschouw bijvoorbeeld een kanonskogel schuin van de grond geschoten  naar het horizontale vlak. In de  -richting, de kanonskogel ervaart een constante versnelling van   -9,81 m^-2. Horizontaal is de versnelling 0, aangenomen dat de luchtweerstand verwaarloosbaar is.

Projectiele bewegingsproblemen oplossen

Referenties

Kirkby, L. A. (2011). Physics A Student Companion. Scion Publishing.

Whittaker, E. T. (1904). Een verhandeling over de analytische dynamica van deeltjes en rigide lichamen. Cambridge University Press.