Кинетика срещу кинематика: Каква е разликата и защо е важно

Както кинетиката, така и кинематиката са области на изучаване във физиката, които се занимават с движението на обект, но разликата между тях е, че само една също се обръща към причини на това движение. Заедно те помагат на физик да разбере както въпросите „какво“, така и „защо“, свързани с движещите се неща.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Кинетиката е изследване на сили, които предизвикват движение, докато кинематиката е математическо описание на движението, което не се отнася до сили.

Други забележителни разлики между кинетиката и кинематиката включват:

• Кинематиката не отчита масата на който и да е обект в системата, за да опише неговото движение, докато кинетиката го прави.
• Кинематиката може да се счита за клон на математиката. По същество той се занимава с прилагането на набор от уравнения на движението за решаване на различни физически проблеми.
• Кинетика се занимава с закони на движението докато кинематиката се занимава с уравнения на движение.

Клонът на физиката, известен като кинетика, се занимава конкретно с анализирането на силите, действащи върху даден обект (или, когато се занимава с въртеливо движение, техния аналог:

Докато изучава кинетика, физикът обикновено рисува диаграми на силата (също известен като диаграми на свободното тяло) и използвайте векторна математика, за да намерите стойности като нетна сила и посока на ускорението.

Кинетиката попада в подкатегорията на класическата механика, известна като сили.

Клонът на физиката, известен като кинематика, се занимава с използването на математически описания - набор от уравнения на движение - и дефиниции, за да обясни как се движат обектите от реалния свят.

Следователно кинематиката изисква силно разбиране на математически понятия като вектори, скалари и добавяне на вектор, както и физически измервания като скорост, скорост, разстояние, преместване и ускорение.

Физиците в гимназията често изучават кинематиката в едно измерение (линейно движение, като ябълка, падаща от дърво) или в две измерения (като движение на снаряда, като оръдие, оставящо оръдието по диагонал и правищо дъга в небе). За движение в две измерения те ще трябва да разделят даден проблем на две части: една за вертикалното движение на обекта и друга за хоризонталното му движение.

Кинематиката попада в подкатегорията на класическата механика, известна като движение.

Помислете за класическа ситуация на движение на снаряд: бейзболист, хвърлящ топка във въздуха. Физик, който анализира движението на топката с кинематика, ще изчисли фактори като крайна скорост, време във въздуха и крайно положение.

Кинетичен изглед на едно и също нещо може да бъде да се определи как вторият закон на Нютон се прилага за топката, като се определи количествената нетна сила върху топката от хвърлянето и гравитацията на играча.

Друг начин за анализ на същия сценарий на движение на бейзбол по въздуха би бил прилагането на разбиране за запазване на енергията, за да се обясни защо топката в крайна сметка спира. Този анализ обаче принадлежи към подкатегорията на класическата механика, известна като енергия.

Като цяло трите основни категории на обучение по класическа механика са сили, движение и енергия.

И кинетиката, и кинематиката са важни клонове на класическата механика. Те позволяват на физиците да разберат природата на движението по различни начини и да изчисляват различни стойности в зависимост от това, което изучават.

По този начин двете полета се допълват взаимно. Кинематиката може да отговори на повече от въпросите „какво“, които конкретно описват движението на обект: неговата скорост, ускорение, позиция, време и други подобни.

Но без кинетика физиците също не биха могли да отговорят на въпросите „защо“, като например какво е накарало обекта да започне да се движи на първо място и защо това движение не продължава вечно? Откъде идва ускорението, което дърпа хвърлена топка обратно към Земята? За да отговори на всички тези въпроси, физикът се нуждае от уравнения и солидно разбиране на силите.