כיצד נמדדת תנועה?

תנועה היא מושג פשוט להבנה, אך יכולה להפוך לדבר מפתיע ומסובך לחישוב, תלוי ברמת הפירוט הדרושה. ברמה בסיסית, תנועה היא מדידת התנועה בכיוון. קביעת תנועה וכיוון דורשת ידע של כמה כוחות כולל מסה, חיכוך, מהירות ומרחק.

כדי למדוד תנועה, על אובייקט להיות בעל תנועה. זה מוגדר כמתחיל ממיקום אחד במרחב ומסתיים במיקום אחר במרחב. לעיתים קרובות, משך הזמן שנדרש כדי להגיע מנקודה אחת לשנייה נכלל גם כדי לחשב את מהירות התנועה, אם כי אין צורך בזמן כדי להצביע על תנועה. במתמטיקה תיאורטית התנועה מתבטאת בדרך כלל בגרף קרטזיאני עם ציר ה- X וציר ה- Y.

מומנטום, המכונה מדעית "אינרציה", מתאר מאפיין של תנועה שהוצע לראשונה על ידי אייזק ניוטון. מסה במנוחה נוטה להישאר במנוחה, ומסה בתנועה נוטה להישאר בתנועה. האינרציה מחושבת על ידי הכרת המושא בתנועה, הכוח הפועל עליו וחיכוך הסביבה סביבו. חישוב האינרציה מאפשר לנבא מתי מפסיקה התנועה.

לכל תנועה יש כיוון. בבעיות מתמטיות פשוטות, כיוון זה לרוב קבוע, כאשר אובייקט נמשך פרק זמן מוגדר בקו ישר. ביישומים בעולם האמיתי, לעומת זאת, כיוון יכול להשתנות או להתרחש בצורה מפותלת, מה שמסבך את האופן שבו הכיוון הזה בא לידי ביטוי מתמטי. כיוון מתבטא בדרך כלל במונחים של וקטורים, שהם חישובי כוח עם כיוון ספציפי שמגבירים או מבטלים זה את זה.

כוח גורם לתנועה. כוח זה יכול להיות חיצוני לאובייקט בתנועה, כמו עם יד שדוחפת כוס על שולחן, או פנימי, כמו עם רץ על המדרכה. כוח חיצוני מתבטא בדרך כלל במונחים של ניוטונים, תוצר המסה והתאוצה. כוח פנימי יכול להתבטא גם באופן זה, אך בדרך כלל מחושב במונחים של כמה אנרגיה האובייקט מוציא בכדי להזיז את עצמו. היחידה המשמשת לתיאור אנרגיה תלויה במערכת המדידה בה נעשה שימוש ובסוג האובייקט. וואט, ג'אול, קלוריות וולט הם כולם יחידות אנרגיה הגורמות לכוח פנימי כלשהו.