Kinetiikka vs Kinematiikka: Mikä on ero ja miksi sillä on merkitystä

Sekä kinetiikka että kinematiikka ovat fysiikan tutkimusalueita, jotka käsittelevät kohteen liikettä, mutta niiden välinen ero on, että vain yksi käsittelee myös syitä tuon liikkeen. Yhdessä ne auttavat fyysikkoa ymmärtämään sekä asioiden siirtämiseen liittyvät kysymykset "mitä" ja "miksi".

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Kinetiikka on liikettä aiheuttavien voimien tutkimus, kun taas kinematiikka on matemaattinen kuvaus liikkeestä, joka ei viittaa voimiin.

Muita merkittäviä eroja kinetiikan ja kinematiikan välillä ovat:

• Kinematiikka ei ota huomioon järjestelmän minkään kohteen massaa kuvaamaan sen liikettä, kun taas kinetiikka.
• Kinematiikkaa voidaan pitää matematiikan haarana. Pohjimmiltaan se käsittelee liikkeen yhtälöiden soveltamista erilaisten fysiikan ongelmien ratkaisemiseksi.
• Kinetiikka käsittelee liikkeen lait kun taas kinematiikka käsittelee liikkeen yhtälöt.

Kinetiikaksi kutsuttu fysiikan ala käsittelee erityisesti esineeseen vaikuttavien voimien (tai pyörimisliikettä käsiteltäessä) niiden analogin analysointia:

Kinetiikkaa opiskellessaan fyysikko piirtää tyypillisesti voimakaaviot (tunnetaan myös vapaan rungon kaaviot) ja käytä vektorimatematiikkaa löytääksesi arvot, kuten nettovoima ja kiihtyvyyden suunta.

Kinetiikka kuuluu klassisen mekaniikan alaluokkaan voimat.

Kinematiikaksi kutsuttu fysiikan ala käsittelee matemaattisten kuvausten - joukon liikeyhtälöitä - ja määritelmien avulla selittämään, kuinka reaalimaailman kohteet liikkuvat.

Kinematiikka vaatii siis matemaattisten käsitteiden, kuten vektorien, skalaarien ja vektorin lisäys sekä fysiikan mittaukset, kuten nopeus, nopeus, etäisyys, siirtymä ja kiihtyvyys.

Lukion fyysikot tutkivat usein kinematiikkaa yhdessä ulottuvuudessa (lineaarinen liike, kuten puusta putoava omena) tai sisään kaksi ulottuvuutta (kuten ammuksen liike, kuten tykinkuula, joka jättää tykin diagonaaliin ja tekee kaaren taivas). Liikettä varten kahdessa ulottuvuudessa heidän on erotettava ongelma kahteen osaan: yksi kohteen pystysuuntaista ja toinen vaakasuuntaista liikettä varten.

Kinematiikka kuuluu klassisen mekaniikan alaluokkaan liike.

Harkitse klassista ammuksen liiketilannetta: baseball-pelaaja heittää pallon ilman läpi. Fyysikko, joka analysoi pallon liikkeen kinematiikan avulla, laskisi tekijät, kuten lopullisen nopeuden, ilmassa olevan ajan ja loppuasennon.

Kinetiikanäkymä samasta asiasta voi olla selvittää, kuinka Newtonin toinen laki soveltuu palloon määrittelemällä pallon nettovoima pelaajan heitosta ja painovoimasta.

Toinen tapa analysoida baseballin ilman kautta tapahtuvan liikkeen sama skenaario olisi soveltaa ymmärrystä energiansäästöstä selittääkseen, miksi pallo lopulta pysähtyy. Tämä analyysi kuuluu kuitenkin klassisen mekaniikan alaluokkaan, joka tunnetaan nimellä energiaa.

Klassisen mekaniikan tutkimuksen kolme pääluokkaa ovat voimat, liike ja energiaa.

Sekä kinetiikka että kinematiikka ovat tärkeitä haaroja klassisessa mekaniikassa. Ne antavat fyysikoille mahdollisuuden ymmärtää liikkeen luonteen eri tavoin ja laskea erilaisia ​​arvoja tutkittavan mukaan.

Tällä tavoin nämä kaksi kenttää täydentävät toisiaan. Kinematiikka saattaa vastata useampiin "mitä" -kysymyksiin, jotka kuvaavat nimenomaisesti kohteen liikettä: sen nopeus, kiihtyvyys, sijainti, aika ja vastaavat.

Mutta ilman kinetiikkaa fyysikot eivät myöskään pystyisi vastaamaan "miksi" -kysymyksiin, kuten siihen, mikä sai kohteen alkamaan liikkua ensinnäkin, ja miksi liike ei jatku ikuisesti? Mistä kiihtyvyys, joka vetää heitetyn pallon takaisin maahan, tulee? Vastaamaan kaikkiin näihin kysymyksiin fyysikko tarvitsee yhtälöitä ja vankka käsitys voimista.