Kinetik vs. Kinematik: Was ist der Unterschied und warum es wichtig ist

Sowohl die Kinetik als auch die Kinematik sind Studiengebiete in der Physik, die sich mit der Bewegung eines Objekts befassen, aber der Unterschied besteht darin, dass nur eines auch die also Ursachen dieser Bewegung. Gemeinsam helfen sie einem Physiker, sowohl die „Was“- als auch die „Warum“-Frage im Zusammenhang mit bewegten Dingen zu verstehen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Kinetik ist die Untersuchung von Kräften, die Bewegung verursachen, während Kinematik eine mathematische Beschreibung von Bewegung ist, die sich nicht auf Kräfte bezieht.

Andere bemerkenswerte Unterschiede zwischen Kinetik und Kinematik sind:

  • Kinematik betrachtet nicht die Masse eines Objekts im System, um seine Bewegung zu beschreiben, während die Kinetik dies tut.
  • Die Kinematik kann als Teilgebiet der Mathematik betrachtet werden. Im Wesentlichen geht es darum, eine Reihe von Bewegungsgleichungen anzuwenden, um verschiedene physikalische Probleme zu lösen.
  • Kinetik beschäftigt sich mit dem Bewegungsgesetze während sich die Kinematik mit der Bewegungsgleichungen bzw.
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Kinetik

Der Teilbereich der Physik, der als Kinetik bekannt ist, beschäftigt sich speziell mit der Analyse der Kräfte, die auf ein Objekt wirken (oder bei Rotationsbewegungen deren Analogon: Drehmomente). Ein Physiker, der die Kinetik studiert, greift daher auf die Newtonschen Bewegungsgesetze zurück, um zu untersuchen, wie sich Objekte bewegen.

Während des Studiums der Kinetik zeichnet ein Physiker normalerweise Kraftdiagramme (auch bekannt als Freikörperdiagramme) und verwenden Sie Vektormathematik, um Werte wie die Nettokraft und die Richtung der Beschleunigung zu ermitteln.

Kinetik fällt in die Unterkategorie der klassischen Mechanik, bekannt als Kräfte.

Kinematik

Der als Kinematik bekannte Zweig der Physik beschäftigt sich mit der Verwendung mathematischer Beschreibungen – einer Reihe von Bewegungsgleichungen – und Definitionen, um zu erklären, wie sich Objekte in der realen Welt bewegen.

Kinematik erfordert daher ein starkes Verständnis mathematischer Konzepte wie Vektoren, Skalare und Vektoraddition sowie physikalische Messungen wie Geschwindigkeit, Geschwindigkeit, Distanz, Verschiebung und Beschleunigung.

Physiker an Gymnasien untersuchen oft die Kinematik in einer Dimension (lineare Bewegung, wie ein Apfel, der von einem Baum fällt) oder in zwei Dimensionen (z. B. Projektilbewegung, wie eine Kanonenkugel, die die Kanone diagonal verlässt und einen Bogen in der Himmel). Für Bewegungen in zwei Dimensionen müssen sie ein Problem in zwei Teile aufteilen: einen für die vertikale Bewegung des Objekts und einen für seine horizontale Bewegung.

Kinematik fällt in die Unterkategorie der klassischen Mechanik, bekannt als Bewegung.

Beispiel für Kinetik vs. Kinematik

Betrachten Sie eine klassische Projektilbewegungssituation: Ein Baseballspieler wirft einen Ball durch die Luft. Ein Physiker, der die Bewegung des Balls mit einer Kinematik analysiert, würde Faktoren wie Endgeschwindigkeit, Zeit in der Luft und Endposition berechnen.

Eine kinetische Sicht der gleichen Sache könnte darin bestehen, zu bestimmen, wie das zweite Newtonsche Gesetz auf den Ball angewendet wird, indem die Nettokraft auf den Ball aus dem Wurf und der Schwerkraft des Spielers quantifiziert wird.

Wie Kinetik und Kinematik in die klassische Mechanik passen

Eine andere Möglichkeit, das gleiche Szenario der Bewegung eines Baseballs durch die Luft zu analysieren, besteht darin, ein Verständnis der Energieerhaltung anzuwenden, um zu erklären, warum der Ball schließlich stoppt. Diese Analyse gehört jedoch zur Unterkategorie der klassischen Mechanik, bekannt als Energie.

Insgesamt sind die drei Hauptkategorien des Studiums in der klassischen Mechanik Kräfte, Bewegung und Energie.

Warum es wichtig ist

Sowohl die Kinetik als auch die Kinematik sind wichtige Zweige der klassischen Mechanik. Sie ermöglichen es Physikern, die Natur der Bewegung auf unterschiedliche Weise zu verstehen und je nach Untersuchung unterschiedliche Werte zu berechnen.

Auf diese Weise ergänzen sich die beiden Felder. Die Kinematik könnte mehr der "Was"-Fragen beantworten, die die Bewegung eines Objekts spezifisch beschreiben: seine Geschwindigkeit, Beschleunigung, Position, Zeit und dergleichen.

Aber ohne Kinetik könnten Physiker nicht auch die "Warum"-Fragen beantworten, wie zum Beispiel, warum sich das Objekt überhaupt bewegt hat und warum diese Bewegung nicht ewig andauert? Woher kommt die Beschleunigung, die einen geworfenen Ball zur Erde zurückzieht? Um all diese Fragen zu beantworten, braucht ein Physiker Gleichungen und ein solides Kräfteverständnis.

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