运动学

身体的

2022

我们解释了运动学是什么以及这个物理学分支的起源是什么。运动学要素和应用示例。

身体的 研究固体物体的运动及其轨迹作为时间的函数,而不考虑驱动它的力的起源。为此,考虑了速度(在 移位 每单位 天气) 和 加速度 (速度变化)移动物体。

运动学的起源可以追溯到 天文学 远古时代,当像伽利略伽利莱这样的天文学家和哲学家观察到 移动 倾斜平面和自由落体中的球体,以了解球体的运动 星星 天体。这些研究,连同尼古拉斯·哥白尼、第谷·布拉赫和约翰内斯·开普勒的研究,为艾萨克·牛顿制定他的理论提供了参考。 运动三定律,所有这些共同创立了 18 世纪初的现代运动学。

法国人 Jean Le Rond d’Alembert、Leonhard Euler 和 André-Marie Ampère 的贡献是建立这一点的关键 纪律,被安培本人洗礼为 运动学 (来自希腊语 驱动蛋白、滚动、移动)。

阿尔伯特·爱因斯坦后来提出的相对论将这门学科颠倒过来并发现了相对论运动学,其中时间和 空间 它们不是绝对尺寸,因为 光速.

运动学要素

运动学的基本要素是三个:空间、时间和移动。我们必须考虑到,在 力学 经典的前两个(时间和空间)是绝对维度,独立于移动并在其存在之前。

空间由欧几里得几何描述,时间在任何区域都被认为是唯一的 宇宙,并且移动设备可以是任何运动的物体。最简单的手机是 粒子 (及其研究开辟了粒子运动学领域),但更频繁地考虑刚性固体(类似于粒子系统,对应于我们所知的物体或物体)。

从这个意义上说,经典运动学考虑了以下类型的运动:

  • 均匀的线条运动。物体以恒定速度 v 沿直线运动,加速度为零。
  • 匀加速直线运动。随着时间的推移,物体以线性变化的速度运动(因为它的加速度是恒定的)。
  • 简单的谐波运动。它是一种周期性的往复运动,其中物体在一个平衡点附近摆动 地址 确定并以规则的时间单位。
  • 抛物线运动。它是两种不同直线运动的组合:一种是水平匀速运动,另一种是垂直匀速运动。
  • 匀速圆周运动。顾名思义,它是在其路径上沿着完美的圆形轨迹运动,并随着时间的推移保持其速度模数不变。
  • 匀加速圆周运动。运动在其路径上追踪完美的圆圈,但速度会随着时间的推移在模块中发生变化。
  • 复杂的谐波运动。它是不同方向的各种简谐运动的组合。

运动学示例

时钟的指针说明匀速圆周运动。

地球表面的大多数已知运动都是运动学研究中的好例子。例如,物体的下落是由物体匀速加速的运动 重力地球 作用于所有物体。这种力量就是我们所说的 重量 并指向行星的中心。

另一个例子是一个悬挂在弹性体上的物体,比如弹簧,它的运动将是简单的或复杂的谐波,这取决于我们施加在它上面的力。

最后,时钟指针的运动或离心机内松散物体(例如洗衣机中的衣服)的运动,可以分别说明匀速或加速的圆周运动。

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