I kinetika i kinematika područja su proučavanja fizike koja se bave kretanjem predmeta, ali razlika između njih je u tome što se samo jedno obraća i uzroci tog kretanja. Zajedno pomažu fizičaru da razumije i pitanja „što“ i „zašto“ koja se odnose na stvari u pokretu.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Kinetika je proučavanje sila koje uzrokuju kretanje, dok je kinematika matematički opis gibanja koji se ne odnosi na sile.
Ostale značajne razlike između kinetike i kinematike uključuju:
- Kinematika ne uzima u obzir masu bilo kojeg predmeta u sustavu da bi opisala njegovo kretanje, dok kinetika to čini.
- Kinematika se može smatrati granom matematike. U osnovi se bavi primjenom skupa jednadžbi gibanja za rješavanje različitih fizikalnih problema.
- Kinetika se bavi zakoni kretanja dok se kinematika bavi jednadžbe gibanja.
Kinetika
Grana fizike poznata kao kinetika bavi se posebno analizom sila koje djeluju na objekt (ili, kada se radi o rotacijskom kretanju, njihovog analoga: okretni momenti). Kao takav, fizičar koji proučava kinetiku oslanja se na Newtonove zakone kretanja kako bi proučio kako se predmeti kreću.
Dok studira kinetiku, fizičar će obično crtati dijagrami sile (također poznat kao dijagrami slobodnog tijela) i upotrijebite vektorsku matematiku za pronalaženje vrijednosti kao što su neto sila i smjer ubrzanja.
Kinetika spada u podkategoriju klasične mehanike poznate kao snage.
Kinematika
Podružnica fizike poznata kao kinematika bavi se korištenjem matematičkih opisa - skupa jednadžbi kretanja - i definicija za objašnjavanje kretanja objekata u stvarnom svijetu.
Kinematika stoga zahtijeva snažno razumijevanje matematičkih pojmova kao što su vektori, skalari i dodavanje vektora, kao i fizikalna mjerenja poput brzine, brzine, udaljenosti, pomaka i ubrzanje.
Srednjoškolski fizičari često proučavaju kinematiku u jednoj dimenziji (linearno kretanje, poput jabuke koja pada s drveta) ili u dvije dimenzije (poput gibanja projektila, poput topovske kugle koja ostavlja top u dijagonali i izrađuje luk u nebo). Za kretanje u dvije dimenzije morat će razdvojiti problem na dva dijela: jedan za vertikalno kretanje objekta i jedan za vodoravno kretanje.
Kinematika spada u podkategoriju klasične mehanike poznate kao pokret.
Primjer kinetike vs. Kinematika
Razmotrimo klasičnu situaciju kretanja projektila: igrač bejzbola koji baca loptu u zrak. Fizičar koji analizira kretanje lopte kinematikom izračunao bi čimbenike kao što su konačna brzina, vrijeme u zraku i konačni položaj.
Kinetički prikaz iste stvari mogao bi biti utvrđivanje kako se Newtonov drugi zakon primjenjuje na loptu kvantificiranjem neto sile na loptu iz igračevog bacanja i gravitacije.
Kako se kinetika i kinematika uklapaju u klasičnu mehaniku
Drugi način za analizu istog scenarija kretanja bejzbola u zraku bio bi primijeniti razumijevanje očuvanja energije kako bi se objasnilo zašto se lopta na kraju zaustavlja. Ova analiza, međutim, spada u podkategoriju klasične mehanike poznate kao energije.
Sve su tri glavne kategorije studija klasične mehanike sile, kretanje i energije.
Zašto je to važno
I kinetika i kinematika važne su grane klasične mehanike. Omogućuju fizičarima da razumiju prirodu kretanja na različite načine i izračunaju različite vrijednosti ovisno o tome što proučavaju.
Na taj se način dva polja međusobno nadopunjuju. Kinematika bi mogla odgovoriti na više pitanja "što" koja konkretno opisuju kretanje predmeta: njegovu brzinu, ubrzanje, položaj, vrijeme i slično.
No bez kinetike fizičari također ne bi mogli odgovoriti na pitanja "zašto", poput onoga što je uopće uzrokovalo pokretanje predmeta i zašto se to gibanje ne nastavlja zauvijek? Odakle dolazi ubrzanje povlačenja bačene lopte na Zemlju? Da bi odgovorio na sva ova pitanja, fizičaru su potrebne jednadžbe i čvrsto razumijevanje sila.