Hur mäts rörelse?

Rörelse är ett enkelt begrepp att förstå, men kan bli en förvånansvärt komplicerad sak att beräkna, beroende på detaljnivån som behövs. På grundnivå är rörelse mätning av rörelse i en riktning. För att bestämma rörelse och riktning krävs kunskap om flera krafter inklusive massa, friktion, hastighet och avstånd.

För att mäta rörelse måste ett objekt ha rörelse. Detta definieras som att börja från en plats i rymden och sluta på en annan plats i rymden. Ofta ingår även den tid det tar att komma från en punkt till en annan för att beräkna rörelsehastigheten, men tid är inte nödvändig för att indikera rörelse. I teoretisk matematik uttrycks rörelse vanligtvis i en kartesisk graf med en x-och y-axel.

Momentum, vetenskapligt benämnt "tröghet", beskriver en rörelseegenskap som först föreslogs av Isaac Newton. En vilande massa tenderar att stanna i vila, och en massa i rörelse tenderar att stanna i rörelse. Tröghet beräknas genom att känna till objektet i rörelsens massa, kraften som verkar på det och friktionen i omgivningen. Beräkning av tröghet gör att man kan förutsäga när rörelse upphör.

All rörelse har riktning. I enkla matematiska problem är denna riktning ofta konstant, med ett objekt som reser under en viss tid i en rak linje. I verkliga applikationer kan riktningen ändras eller ske på ett krökt sätt, vilket komplicerar hur den riktningen uttrycks matematiskt. Riktning uttrycks vanligtvis i termer av vektorer, som är beräkningar av kraft med specifik riktning som antingen förstärker eller avbryter varandra.

Kraft orsakar rörelse. Denna kraft kan antingen vara externt för objektet i rörelse, som med en hand som skjuter en kopp över ett bord, eller intern, som med en löpare på en trottoar. Extern kraft uttrycks vanligtvis i termer av Newton, massprodukt och acceleration. Intern kraft kan också uttryckas på detta sätt, men beräknas vanligtvis i termer av hur mycket energi objektet spenderar för att flytta sig själv. Enheten som används för att beskriva energi beror på det använda mätningssystemet och typen av objekt. Watt, joule, kalorier och volt är alla enheter av energi som orsakar någon form av intern kraft.