Kinetics vs Kinematics: Kakšna je razlika in zakaj je to pomembno

Tako kinetika kot kinematika sta področji proučevanja fizike, ki se ukvarjata z gibanjem predmeta, vendar je razlika med njima v tem, da le eno obravnava tudi vzroki tega gibanja. Skupaj pomagajo fiziku, da razume tako vprašanja "kaj" kot tudi "zakaj", povezana s premikajočimi se stvarmi.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Kinetika je preučevanje sil, ki povzročajo gibanje, medtem ko je kinematika matematični opis gibanja, ki se ne nanaša na sile.

Druge opazne razlike med kinetiko in kinematiko vključujejo:

• Kinematika ne upošteva mase nobenega predmeta v sistemu, da bi opisala njegovo gibanje, medtem ko kinetika ne.
• Kinematiko lahko štejemo za vejo matematike. V bistvu se ukvarja z uporabo nabora enačb gibanja za reševanje različnih fizikalnih problemov.
• Kinetika se ukvarja z zakoni gibanja medtem ko se kinematika ukvarja z enačbe gibanja.

Podružnica fizike, znana kot kinetika, se posebej ukvarja z analizo sil, ki delujejo na objekt (ali, kadar gre za rotacijsko gibanje, njihovega analoga:

Med študijem kinetike bo fizik običajno risal diagrami sile (poznan tudi kot diagrami prostega telesa) in uporabite vektorsko matematiko za iskanje vrednosti, kot sta neto sila in smer pospeševanja.

Kinetika spada v podkategorijo klasične mehanike, znane kot sile.

Podružnica fizike, znana kot kinematika, se ukvarja z uporabo matematičnih opisov - sklopa enačb gibanja - in definicij, ki pojasnjujejo gibanje predmetov iz resničnega sveta.

Kinematika zato zahteva dobro razumevanje matematičnih konceptov, kot so vektorji, skalarji in dodajanje vektorjev, pa tudi fizikalne meritve, kot so hitrost, hitrost, razdalja, premik in pospešek.

Gimnazijski fiziki pogosto preučujejo kinematiko v eni dimenziji (linearno gibanje, kot je jabolko, ki pade z drevesa) ali v dve dimenziji (na primer gibanje izstrelka, na primer topovsko kroglo, ki pušča top diagonalno nebo). Za gibanje v dveh dimenzijah bodo morali problem ločiti na dva dela: enega za navpično gibanje predmeta in enega za njegovo vodoravno gibanje.

Kinematika spada v podkategorijo klasične mehanike, znane kot gibanje.

Razmislite o klasični situaciji gibanja izstrelka: igralec baseballa, ki vrže žogo po zraku. Fizik, ki s kinematiko analizira gibanje krogle, bi izračunal dejavnike, kot so končna hitrost, čas v zraku in končni položaj.

Kinetični pogled na isto stvar bi lahko bil določiti, kako se Newtonov drugi zakon nanaša na žogo, tako da količinsko opredeli neto silo na žogo iz igralčevega meta in gravitacije.

Drug način za analizo istega scenarija gibanja baseballa po zraku bi bil uporabiti razumevanje ohranjanja energije, da bi razložili, zakaj se žoga na koncu ustavi. Ta analiza pa spada v podkategorijo klasične mehanike, znane kot energija.

Vse skupaj so tri glavne kategorije študija klasične mehanike sile, gibanje in energija.

Tako kinetika kot kinematika sta pomembni veji klasične mehanike. Fizikom omogočajo, da na različne načine razumejo naravo gibanja in izračunajo različne vrednosti, odvisno od tega, kaj preučujejo.

Na ta način se področji dopolnjujeta. Kinematika bi lahko odgovorila na več vprašanj "kaj", ki natančno opisujejo gibanje predmeta: njegovo hitrost, pospešek, položaj, čas in podobno.

Toda brez kinetike fiziki ne bi mogli odgovoriti tudi na vprašanja "zakaj", na primer, kaj je povzročilo, da se je objekt sploh začel premikati, in zakaj se to gibanje ne nadaljuje večno? Od kod pospešek, ki vrže vrženo kroglo nazaj na Zemljo? Za odgovor na vsa ta vprašanja potrebuje fizik enačbe in trdno razumevanje sil.