И кинетика, и кинематика - это области физики, изучающие движение объекта, но разница между ними состоит в том, что только одна из них также касается причины этого движения. Вместе они помогают физику понять вопросы «что» и «почему», связанные с движущимися объектами.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Кинетика - это изучение сил, вызывающих движение, в то время как кинематика - это математическое описание движения, которое не относится к силам.
Другие заметные различия между кинетикой и кинематикой включают:
- Кинематика не учитывает массу любого объекта в системе для описания его движения, тогда как кинетика это делает.
- Кинематику можно считать разделом математики. По сути, это касается применения системы уравнений движения для решения различных физических задач.
- Kinetics занимается законы движения в то время как кинематика занимается уравнения движения.
Кинетика
Раздел физики, известный как кинетика, специально занимается анализом сил, действующих на объект (или, когда речь идет о вращательном движении, их аналог:
Изучая кинетику, физик обычно рисует диаграммы сил (также известен как диаграммы свободного тела) и используйте векторную математику, чтобы найти такие значения, как чистая сила и направление ускорения.
Кинетика относится к подкатегории классической механики, известной как силы.
Кинематика
Раздел физики, известный как кинематика, связан с использованием математических описаний - набора уравнений движения - и определений для объяснения того, как движутся объекты реального мира.
Поэтому кинематика требует глубокого понимания математических понятий, таких как векторы, скаляры и векторное сложение, а также физические измерения, такие как скорость, скорость, расстояние, смещение и ускорение.
Физики средней школы часто изучают кинематику в одном измерении (линейное движение, как яблоко, падающее с дерева) или в одном измерении. два измерения (например, движение снаряда, например, пушечное ядро, покидающее пушку по диагонали и образующее дугу в небо). Для движения в двух измерениях им нужно будет разделить задачу на две части: одну для вертикального движения объекта и одну для его горизонтального движения.
Кинематика относится к подкатегории классической механики, известной как движение.
Пример кинетики vs. Кинематика
Рассмотрим классическую ситуацию с движением снаряда: бейсболист подбрасывает мяч в воздух. Физик, анализирующий движение мяча с помощью кинематики, вычислит такие факторы, как конечная скорость, время в воздухе и конечное положение.
Кинетический взгляд на то же самое может заключаться в определении того, как второй закон Ньютона применим к мячу, путем количественной оценки чистой силы, действующей на мяч, от броска игрока и силы тяжести.
Как кинетика и кинематика вписываются в классическую механику
Другой способ проанализировать тот же сценарий движения бейсбольного мяча по воздуху - применить понимание сохранения энергии, чтобы объяснить, почему мяч в конечном итоге останавливается. Однако этот анализ относится к подкатегории классической механики, известной как энергия.
В целом, три основные категории изучения классической механики: силы, движение а также энергия.
Почему это важно
И кинетика, и кинематика - важные разделы классической механики. Они позволяют физикам по-разному понимать природу движения и вычислять разные значения в зависимости от того, что они изучают.
Таким образом, два поля дополняют друг друга. Кинематика могла бы ответить на большее количество вопросов «что», которые конкретно описывают движение объекта: его скорость, ускорение, положение, время и тому подобное.
Но без кинетики физики также не смогли бы ответить на вопросы «почему», например, что в первую очередь заставило объект начать движение и почему это движение не продолжается вечно? Откуда взялось ускорение, тянущее брошенный шар обратно к Земле? Чтобы ответить на все эти вопросы, физику нужны уравнения а также твердое понимание сил.