Кинематика - это раздел классической механики, который занимается изучением движения объектов или систем без учета задействованных сил или причин движения. Изучите подробнее нюансы этого раздела физики, узнайте об определении и терминах и узнайте, какие факторы рассматриваются в рамках кинематики.
Языки науки
Меня всегда одновременно восхищало и расстраивало, что ученые всегда говорят на разных языках. Например, мы не можем просто сказать, что изучаем жизнь. Мы должны сказать "биология", что в переводе с греческого и латыни означает "изучение жизни". Чем глубже вы погружаетесь в физику или другие науки, тем больше греческого языка, латыни вам будет необходимо знать и изучать.
Поначалу кажется, что вы никогда не поймете всего этого толком. Но я хочу бросить тебе вызов. С этого момента изучайте греческий и латынь. Потратьте время на то, чтобы разобрать слова и выяснить, что на самом деле означают эти научные термины. Вы будете удивлены тем, насколько лучше вы понимаете эти концепции. И насколько лучше ты справишься со своими экзаменами.
Что такое кинематика?
Но вы пришли сюда не для того, чтобы читать лекцию о понимании происхождения научного языка. Вы пришли сюда, чтобы узнать о кинематике. Что ж, давайте проверим нашу новую философию. Начало слова "кинематика" - греческое и означает "движение". Окончание слова "-ics" является латинским и означает "изучение". Если сложить все вместе, то кинематика - это "изучение движения".
Кинематика имеет дело с любым движением любого объекта. Я уверен, вы видели этих ковровых роботов, которые носятся по полу и пылесосят. Этот маленький робот носится взад-вперед, останавливается, поворачивается, ускоряется и попадает в каждый угол комнаты. Но что, если вы захотите узнать, как далеко он проехал, в каком направлении он двигался, как быстро он двигался и как быстро он может перейти с мертвой точки на полную скорость?
Это точные ответы на вопросы, на которые кинематика отвечает для вас. Вы можете использовать линейки для измерения пройденного расстояния, компас для определения направления, а также линейки и таймеры для определения времени, необходимого для прохождения определенного расстояния, другими словами, скорости и того, как скорость увеличивается и уменьшается.
Но кинематика не ограничивается пылесосами. На эти же вопросы можно ответить для любого движущегося объекта. Кинематика применима к тому, как быстро разгоняется ваш автомобиль после остановки на красный свет, куда летит бейсбольный мяч после того, как вы его бросили, и даже к траекториям звезд и планет в галактике. Если вы видите, что что-то движется, и проводите измерения, вы можете использовать кинематику, чтобы выяснить детали.
Чем не Кинематика?
Но у кинематики есть одно серьезное ограничение. Этот термин применим только к движению объекта. Кинематика не имеет отношения к тому, почему этот объект движется именно так, как он движется. Давайте еще раз посмотрим на нашего маленького коврового робота. Вот он проносится мимо твоих ног, чтобы пососать крошки картофельных чипсов, когда, бац!, он врезается в твой большой палец. Раздраженный тем, что тебя прервали, ты швыряешь его через всю комнату. Он взлетает и падает обратно на ковер. С помощью кинематики вы можете отслеживать, как далеко он проехал, в каком направлении и с какой скоростью. Но почему он сначала поднялся, замедлился, начал падать, снова набрал скорость, а затем разбился?
Кинематика не может ответить на эти вопросы. Кинематика не может сказать вам, почему он проделал именно этот путь, только куда он направился и как быстро он туда добрался. Другими словами, кинематика не может рассказать вам о невидимых силах, которые определяют правила движения объектов.
Краткое содержание урока
Кинематика - это изучение движения объекта. Кинематику можно использовать для отслеживания движения любого объекта, от бейсбольного мяча, летящего по воздуху, до звезд, пролетающих через солнечную систему. Кинематика фокусируется только на самом движении, предоставляя ответы на такие вопросы, как: Как далеко оно продвинулось? В каких направлениях? Как быстро он двигался? Как быстро это ускорилось или замедлилось? Кинематика не включает в себя, почему объект движется, только основные сведения о движении.