Hoe wordt beweging gemeten?

Beweging is een eenvoudig concept om te begrijpen, maar kan verrassend ingewikkeld worden om te berekenen, afhankelijk van het benodigde detailniveau. Op een basisniveau is beweging de meting van beweging in een richting. Het bepalen van beweging en richting vereist kennis van verschillende krachten, waaronder massa, wrijving, snelheid en afstand.

Om beweging te meten, moet een object beweging hebben. Dit wordt gedefinieerd als beginnend vanaf één locatie in de ruimte en eindigend op een andere locatie in de ruimte. Vaak wordt de hoeveelheid tijd die nodig is om van het ene punt naar het andere te komen ook meegenomen om de bewegingssnelheid te berekenen, hoewel tijd niet nodig is om beweging aan te geven. In de theoretische wiskunde wordt beweging meestal uitgedrukt in een cartesische grafiek met een x-as en een y-as.

Momentum, wetenschappelijk aangeduid als "traagheid", beschrijft een eigenschap van beweging die voor het eerst werd voorgesteld door Isaac Newton. Een massa in rust heeft de neiging om in rust te blijven, en een massa in beweging heeft de neiging om in beweging te blijven. Traagheid wordt berekend door de massa van het bewegende object te kennen, de kracht die erop inwerkt en de wrijving van de omgeving eromheen. Door traagheid te berekenen, kan men voorspellen wanneer de beweging ophoudt.

Alle beweging heeft richting. In eenvoudige wiskundige problemen is deze richting vaak constant, waarbij een object een bepaalde tijd in een rechte lijn reist. In toepassingen in de echte wereld kan de richting echter veranderen of op een kromlijnige manier plaatsvinden, wat de manier waarop die richting wiskundig wordt uitgedrukt, bemoeilijkt. Richting wordt meestal uitgedrukt in termen van vectoren, dit zijn berekeningen van kracht met een specifieke richting die elkaar versterken of opheffen.

Kracht veroorzaakt beweging. Deze kracht kan extern zijn van het bewegende object, zoals bij een hand die een kopje over een tafel duwt, of intern, zoals bij een hardloper op een trottoir. Externe kracht wordt meestal uitgedrukt in Newton, het product van massa en versnelling. Interne kracht kan ook op deze manier worden uitgedrukt, maar wordt meestal berekend in termen van hoeveel energie het object verbruikt om zichzelf te verplaatsen. De eenheid die wordt gebruikt om energie te beschrijven, is afhankelijk van het gebruikte meetsysteem en het type object. Watts, joules, calorieën en volt zijn allemaal eenheden van energie die een soort interne kracht veroorzaken.