Määritelmä Kinematics

Kinematiikka fysiikassa on hiukkasten tai hiukkasjärjestelmien liikkeen tutkimista ottamatta huomioon hiukkasten massaa tai niiden liikkumista aiheuttavia voimia.

Määrien, kuten siirtymän, nopeuden ja kiihtyvyyden, tutkiminen kuuluu fysiikan kinematiikan alaan.

Mikä on siirtymä

Siirtymä mittaa hiukkasen alkuperäisen ja lopullisen sijainnin välistä eroa. Jos hiukkasen alkuaseman sijaintivektori,

, On

ja hiukkasen lopullisen aseman vektori,

, On

, sitten siirtymä

hiukkasen antaa:

.

Siirtymän laskeminen

Mikä on Velocity

Nopeus on aseman muutosnopeus ajan suhteen. Se määritellään seuraavasti:

.

Mikä on kiihtyvyys

Kiihtyvyys on nopeuden muutosnopeus ajan suhteen. Se määritellään seuraavasti:

.

Mikä on yksiulotteinen kinematiikka

Yksiulotteinen kinematiikka on hiukkasten kinematiikka, joka liikkuu viivaa pitkin, ts. yhdessä tilaulottuvuudessa.

Fysiikan yksiulotteisen kinematiikan alla katsomme hiukkasen liikkuvan suoraa viivaa pitkin. Voimme johtaa liikeyhtälöt erityistapauksessa, jossa kiihtyvyys on vakio. Johtamalla näitä liikeyhtälöitä oletamme, että hiukkanen liikkuu vain suorassa linjassa pitkin

-akseli.

Jos kiihtyvyys on tasainen, tietyn ajanjakson aikana

, keskimääräinen nopeus

antaa

, missä

on hiukkasen nopeus ajanjakson alussa ja

on hiukkasen nopeus ajanjakson lopussa. Tällöin koko siirtymä,

, on yksinkertaisesti keskinopeuden ja ajan tulo:

Mikä on kaksiulotteinen kinematiikka

Kaksiulotteinen kinematiikka koskee hiukkasia, jotka liikkuvat tasossa eli kahdessa tilaulottuvuudessa.

Fysiikan kaksiulotteisen kinematiikan avulla kaksiulotteisen liikkeen analysoimiseksi ratkaisemme kaikki vektorikomponentit kahteen suuntaan, jotka ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden (esim.

- ja

-akselit suorakulmaisella tasolla tai "pysty-" ja "vaakasuuntaiset" suunnat). Liike yhtä näistä suunnista on silloin riippumaton toisesta suunnasta. Näin ollen liikeyhtälöitä voidaan soveltaa jokaiseen näihin suuntiin erikseen.

Ajatellaanpa esimerkiksi tykinkuulia, joka ammuttiin maasta kulmassa

vaakasuoraan. Kohteessa

-suunta, tykinkuula kokee jatkuvan kiihtyvyyden

-9,81 m s^-2. Vaakasuunnassa kiihtyvyys on 0 olettaen, että ilmanvastus on vähäinen.

Kuinka ratkaista ammusten liikeongelmia