Kinematika
Kinematika je veja klasične mehanike, ki opisuje gibanje točk, teles (predmetov) in sistemov teles (skupin predmetov), ne da bi obravnavala vzroke tega gibanja. Izraz je bil preveden iz francoščine; A. M. Ampère je uporabljal izraz cinématique. Izraz je sestavil iz grške besede κίνημα, kinema (gibanje, gibanje), ki izhaja iz κινεῖν, kinein (gibati se). Študij kinematike se pogosto imenuje geometrija gibanja.
Kinematika za opis gibanja preučuje poti točk, črt in drugih geometrijskih predmetov v prostoru ter nekatere njihove lastnosti, kot sta hitrost in pospešek. Astrofizika uporablja kinematiko za opis gibanja nebesnih teles in sistemov. Strojništvo, robotika in biomehanika jo uporabljajo za opis gibanja sistemov, sestavljenih iz povezanih delov, kot so motor, robotska roka ali okostje človeškega telesa.
Študij kinematike je mogoče abstrahirati na povsem matematične funkcije. Vrtenje je mogoče predstaviti z elementi enotskega kroga v kompleksni ravnini. Druge ravninske algebre se uporabljajo za predstavitev strižnega preslikavanja klasičnega gibanja v absolutnem času in prostoru ter za predstavitev Lorentzovih transformacij relativističnega prostora in časa. Matematiki so razvili znanost o kinematični geometriji, ki kot parameter uporablja čas.
Za opis gibanja sestavnih delov mehanskega sistema so bile razvite nekatere geometrijske transformacije, ki jih imenujemo toge transformacije. Te transformacije poenostavljajo izpeljavo enačb gibanja in so osrednjega pomena za dinamično analizo.
Kinematična analiza je postopek merjenja kinematičnih količin, ki se uporabljajo za opis gibanja. V inženirstvu se lahko kinematična analiza uporablja za ugotavljanje obsega gibanja za določen mehanizem, pri obratnem postopku pa se s kinematično sintezo oblikuje mehanizem za želeni obseg gibanja. Poleg tega kinematika uporablja algebrsko geometrijo za preučevanje mehanske prednosti mehanskega sistema ali mehanizma.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kinematika?
O: Kinematika je veja klasične mehanike, ki opisuje gibanje točk, teles (predmetov) in sistemov teles (skupin predmetov), ne da bi obravnavala vzrok tega gibanja.
V: Kaj meri kinematična analiza?
O: Kinematična analiza meri kinematične količine, ki se uporabljajo za opis gibanja.
V: Kaj so toge transformacije?
O: Toge transformacije so določene geometrijske transformacije, ki se uporabljajo za opis gibanja komponent v mehanskem sistemu.
V: Kako lahko kinematiko abstrahiramo v matematične funkcije?
O: Vrtenje je mogoče predstaviti z elementi enotskega kroga v kompleksni ravnini, druge ravninske algebre pa je mogoče uporabiti za predstavitev strižnega preslikavanja v absolutnem času in prostoru ter Lorentzovih transformacij v relativističnem prostoru in času.
V: Kako lahko kinematiko uporabimo v inženirstvu?
O: V inženirstvu se lahko kinematična analiza uporablja za ugotavljanje obsega gibanja za določen mehanizem, pri obratnem načinu pa kinematična sinteza oblikuje mehanizem za želeni obseg gibanja. Poleg tega uporablja algebrsko geometrijo za preučevanje mehanske prednosti v mehanskem sistemu ali mehanizmu.
V: Kje se poleg inženirstva še uporablja kinematika?
O: Astrofizika jo uporablja za opis gibanja nebesnih teles in sistemov; strojništvo, robotika in biomehanika jo uporabljajo za združene dele, kot sta motor ali robotska roka; matematiki so razvili znanost, ki uporablja čas kot parameter; uporabljena je bila tudi za preučevanje gibanja človeškega skeleta.
