Τόσο η κινητική όσο και η κινηματική είναι τομείς σπουδών στη φυσική που ασχολούνται με την κίνηση ενός αντικειμένου, αλλά η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι μόνο ένας αντιμετωπίζει επίσης αιτίες αυτής της κίνησης. Μαζί, βοηθούν έναν φυσικό να κατανοήσει τόσο τις ερωτήσεις «τι» όσο και «γιατί» που σχετίζονται με τα κινούμενα πράγματα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η κινητική είναι η μελέτη των δυνάμεων που προκαλούν κίνηση ενώ η κινηματική είναι μια μαθηματική περιγραφή της κίνησης που δεν αναφέρεται σε δυνάμεις.
Άλλες αξιοσημείωτες διαφορές μεταξύ κινητικής και κινηματικής περιλαμβάνουν:
- Η κινηματική δεν θεωρεί τη μάζα οποιουδήποτε αντικειμένου στο σύστημα για να περιγράψει την κίνησή του, ενώ η κινητική το κάνει.
- Η κινηματική μπορεί να θεωρηθεί κλάδος των μαθηματικών. Ουσιαστικά, ασχολείται με την εφαρμογή ενός συνόλου εξισώσεων κίνησης για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων φυσικής.
- Η κινητική ασχολείται με το νόμοι κίνησης ενώ η κινηματική ασχολείται με το εξισώσεις κίνησης.
Κινητική
Ο κλάδος της φυσικής γνωστής ως κινητική ασχολείται ειδικά με την ανάλυση των δυνάμεων που δρουν σε ένα αντικείμενο (ή, όταν ασχολούνται με την περιστροφική κίνηση, το ανάλογό τους: ροπές). Ως τέτοιος, ένας φυσικός που μελετά την κινητική βασίζεται στους νόμους κίνησης του Νεύτωνα για να μελετήσει πώς κινούνται τα αντικείμενα.
Κατά τη μελέτη της κινητικής, ένας φυσικός θα σχεδιάσει συνήθως διαγράμματα δύναμης (επίσης γνωστός ως διαγράμματα ελεύθερου σώματος) και χρησιμοποιήστε διανυσματικά μαθηματικά για να βρείτε τιμές όπως η καθαρή δύναμη και η κατεύθυνση της επιτάχυνσης.
Η κινητική εμπίπτει στην υποκατηγορία της κλασικής μηχανικής που είναι γνωστή ως δυνάμεις.
Κινηματική
Ο κλάδος της φυσικής γνωστής ως κινηματική ασχολείται με τη χρήση μαθηματικών περιγραφών - ένα σύνολο εξισώσεων κίνησης - και ορισμούς για να εξηγήσει πώς κινούνται τα αντικείμενα του πραγματικού κόσμου.
Η κινηματική απαιτεί επομένως μια ισχυρή κατανόηση των μαθηματικών εννοιών όπως διανύσματα, βαθμίδες και προσθήκη φορέα, καθώς και μετρήσεις φυσικής όπως ταχύτητα, ταχύτητα, απόσταση, μετατόπιση και επιτάχυνση.
Οι φυσικοί του γυμνασίου μελετούν συχνά την κινηματική σε μία διάσταση (γραμμική κίνηση, όπως ένα μήλο που πέφτει από ένα δέντρο) ή στο δύο διαστάσεις (όπως κίνηση βλήματος, όπως μια κανόνι που αφήνει το κανόνι σε μια διαγώνια και δημιουργώντας ένα τόξο στο ουρανός). Για κίνηση σε δύο διαστάσεις, θα πρέπει να διαχωρίσουν ένα πρόβλημα σε δύο μέρη: ένα για την κάθετη κίνηση του αντικειμένου και ένα για την οριζόντια κίνηση.
Η κινηματική εμπίπτει στην υποκατηγορία της κλασικής μηχανικής που είναι γνωστή ως κίνηση.
Παράδειγμα κινητικής εναντίον Κινηματική
Σκεφτείτε μια κλασική κατάσταση κίνησης βλήματος: ένας παίκτης του μπέιζμπολ που ρίχνει μια μπάλα στον αέρα. Ένας φυσικός που αναλύει την κίνηση της μπάλας με κινηματική θα υπολογίζει παράγοντες όπως η τελική ταχύτητα, ο χρόνος στον αέρα και η τελική θέση.
Μια κινητική άποψη του ίδιου πράγματος μπορεί να είναι να καθοριστεί πώς εφαρμόζεται ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα στην μπάλα, ποσοτικοποιώντας την καθαρή δύναμη της μπάλας από τη ρίψη και τη βαρύτητα του παίκτη.
Πώς η κινητική και η κινηματική ταιριάζουν στην κλασική μηχανική
Ένας άλλος τρόπος για να αναλύσετε το ίδιο σενάριο της κίνησης του μπέιζμπολ μέσω του αέρα θα ήταν να εφαρμόσετε μια κατανόηση της εξοικονόμησης ενέργειας για να εξηγήσετε γιατί η μπάλα σταματά τελικά. Αυτή η ανάλυση, ωστόσο, ανήκει στην υποκατηγορία της κλασικής μηχανικής που είναι γνωστή ως ενέργεια.
Συνολικά, οι τρεις κύριες κατηγορίες σπουδών στην κλασική μηχανική είναι δυνάμεις, κίνηση και ενέργεια.
Γιατί έχει σημασία
Τόσο η κινητική όσο και η κινηματική είναι σημαντικοί κλάδοι της κλασικής μηχανικής. Επιτρέπουν στους φυσικούς να κατανοήσουν τη φύση της κίνησης με διαφορετικούς τρόπους και να υπολογίσουν διαφορετικές τιμές ανάλογα με το τι μελετούν.
Με αυτόν τον τρόπο, τα δύο πεδία αλληλοσυμπληρώνονται. Η κινηματική μπορεί να απαντήσει σε περισσότερες από τις "τι" ερωτήσεις που περιγράφουν συγκεκριμένα την κίνηση ενός αντικειμένου: την ταχύτητα, την επιτάχυνση, τη θέση, το χρόνο και τα παρόμοια.
Αλλά χωρίς την κινητική, οι φυσικοί δεν θα μπορούσαν επίσης να απαντήσουν στις ερωτήσεις «γιατί», όπως τι προκάλεσε το αντικείμενο να αρχίσει να κινείται αρχικά, και γιατί αυτή η κίνηση δεν συνεχίζεται για πάντα; Από πού προέρχεται η επιτάχυνση που τραβά μια μπάλα που ρίχτηκε πίσω στη Γη; Για να απαντήσει σε όλες αυτές τις ερωτήσεις, ένας φυσικός χρειάζεται εξισώσεις και μια σταθερή κατανόηση των δυνάμεων.