Кинематика
Кинематиката е дял от класическата механика, който описва движението на точки, тела (обекти) и системи от тела (групи от обекти), без да разглежда причината за това движение. Терминът е преведен от френски език; А.М. Ампер е използвал термина cinématique. Той конструира термина от гръцкото κίνημα, kinema (движение, движение), произлизащо от κινεῖν, kinein (движа се). Изследването на кинематиката често се нарича геометрия на движението.
За да опише движението, кинематиката изучава траекториите на точки, линии и други геометрични обекти в пространството, както и някои техни свойства, като например скоростта и ускорението. В астрофизиката кинематиката се използва за описание на движението на небесните тела и системи. Машиностроенето, роботиката и биомеханиката я използват, за да опишат движението на системи, съставени от съединени части, като например двигател, роботизирана ръка или скелета на човешкото тяло.
Изследването на кинематиката може да се абстрахира до чисто математически функции. Възможно е да се представи въртенето с елементи на единичната окръжност в комплексната равнина. Други равнинни алгебри се използват за представяне на срязването на класическото движение в абсолютното време и пространство и за представяне на трансформациите на Лоренц в релативисткото пространство и време. Математиците са разработили наука за кинематичната геометрия, която използва времето като параметър.
Някои геометрични трансформации, наречени твърди трансформации, са разработени, за да опишат движението на компонентите на механична система. Тези трансформации опростяват извеждането на уравненията за движение и са от основно значение за динамичния анализ.
Кинематичният анализ е процесът на измерване на кинематичните величини, използвани за описание на движението. В инженерната практика кинематичният анализ може да се използва за определяне на обхвата на движение за даден механизъм, а при обратната работа кинематичният синтез проектира механизъм за желания обхват на движение. Освен това кинематиката прилага алгебричната геометрия за изучаване на механичното предимство на дадена механична система или механизъм.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява кинематиката?
О: Кинематиката е дял от класическата механика, който описва движението на точки, тела (обекти) и системи от тела (групи обекти), без да разглежда причината за това движение.
В: Какво измерва кинематичният анализ?
О: Кинематичният анализ измерва кинематичните величини, използвани за описание на движението.
В: Какво представляват твърдите трансформации?
О: Твърдите трансформации са определени геометрични трансформации, които се използват за описание на движението на компонентите в механична система.
Въпрос: Как кинематиката може да се абстрахира в математически функции?
О: Възможно е да се представи въртенето с елементи на единичната окръжност в комплексната равнина, а други равнинни алгебри могат да се използват за представяне на срязване в абсолютното време и пространство, както и на трансформациите на Лоренц в релативистичното пространство и време.
Въпрос: Как кинематиката може да се приложи в инженерството?
О: В инженерството кинематичният анализ може да се използва за намиране на диапазона на движение за даден механизъм, докато при обратната работа кинематичният синтез проектира механизъм за желания диапазон на движение. Освен това се прилага алгебрична геометрия за изучаване на механичното предимство в механична система или механизъм.
Въпрос: Къде другаде се използва кинематиката освен в инженерството?
О: В астрофизиката се използва за описване на движенията и системите на небесните тела; в машиностроенето, роботиката и биомеханиката се използва за съединени части като двигател или роботизирана ръка; математиците са разработили наука, използваща времето като параметър; и се прилага за изучаване на движенията на човешкия скелет.
