การเคลื่อนไหววัดได้อย่างไร?

การเคลื่อนไหวเป็นแนวคิดง่ายๆ ที่จะเข้าใจ แต่อาจกลายเป็นสิ่งที่ซับซ้อนอย่างน่าประหลาดใจในการคำนวณ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของรายละเอียดที่จำเป็น ในระดับพื้นฐาน การเคลื่อนไหวคือการวัดการเคลื่อนที่ในทิศทางหนึ่ง การกำหนดการเคลื่อนที่และทิศทางต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับแรงต่างๆ รวมทั้งมวล ความเสียดทาน ความเร็ว และระยะทาง

ในการวัดการเคลื่อนไหว วัตถุต้องมีการเคลื่อนไหว สิ่งนี้ถูกกำหนดให้เริ่มต้นจากตำแหน่งหนึ่งในอวกาศและสิ้นสุดที่ตำแหน่งอื่นในอวกาศ บ่อยครั้ง รวมระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งเพื่อคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ด้วย แม้ว่าเวลาจะไม่จำเป็นสำหรับการระบุการเคลื่อนไหวก็ตาม ในวิชาคณิตศาสตร์เชิงทฤษฎี การเคลื่อนไหวมักจะแสดงเป็นกราฟคาร์ทีเซียนที่มีแกน x และแกน y

โมเมนตัม ซึ่งเรียกกันในทางวิทยาศาสตร์ว่า "ความเฉื่อย" อธิบายคุณสมบัติของการเคลื่อนที่ที่ไอแซก นิวตันเสนอครั้งแรก มวลที่อยู่นิ่งมีแนวโน้มที่จะอยู่นิ่ง และมวลที่เคลื่อนไหวมีแนวโน้มที่จะคงอยู่ในการเคลื่อนไหว ความเฉื่อยคำนวณจากการรู้มวลของวัตถุเคลื่อนที่ แรงที่กระทำต่อวัตถุ และความเสียดทานของสิ่งแวดล้อมรอบๆ การคำนวณความเฉื่อยช่วยให้คาดการณ์ได้เมื่อการเคลื่อนไหวหยุดลง

ทุกการเคลื่อนไหวมีทิศทาง ในปัญหาทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย ทิศทางนี้มักจะคงที่ โดยที่วัตถุเคลื่อนที่ตามระยะเวลาที่กำหนดเป็นเส้นตรง อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ทิศทางสามารถเปลี่ยนแปลงหรือเกิดขึ้นในลักษณะโค้ง ซึ่งทำให้วิธีการแสดงทิศทางนั้นซับซ้อนขึ้น ทิศทางมักจะแสดงในรูปของเวกเตอร์ ซึ่งเป็นการคำนวณของแรงที่มีทิศทางเฉพาะที่จะขยายหรือตัดกันออก

แรงทำให้เกิดการเคลื่อนไหว แรงนี้สามารถอยู่ภายนอกวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ได้ เช่นเดียวกับการใช้มือดันถ้วยบนโต๊ะ หรือภายใน เช่นเดียวกับนักวิ่งบนทางเท้า แรงภายนอกมักจะแสดงในรูปของนิวตัน ซึ่งเป็นผลคูณของมวลและความเร่ง แรงภายในสามารถแสดงออกในลักษณะนี้ได้เช่นกัน แต่โดยทั่วไปจะคำนวณในแง่ของพลังงานที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ตัวเอง หน่วยที่ใช้อธิบายพลังงานขึ้นอยู่กับระบบการวัดที่ใช้และประเภทของวัตถุ วัตต์ จูล แคลอรี และโวลต์ เป็นหน่วยของพลังงานทั้งหมดที่ทำให้เกิดแรงภายในบางอย่าง