Što je kinematika?

Kinematika je proučavanje gibanja i razvoj jednadžbi za opisivanje gibanja objekata, dio veće komponente fizike poznate kao klasična mehanika. Ova znanost posebno promatra kretanje, a ne uzroke kretanja ili interakcije koje se mogu pojaviti tijekom kretanja. Proučavanje uzroka i interakcija poznato je kao dinamika i uključuje zasebne jednadžbe. Studenti fizike često zajedno počinju učiti osnove kinematike i dinamike, budući da su usko povezani.

U ovom području, istraživači promatraju različite načine kretanja objekata, procjenjujući značajke poput ubrzanja, pomaka i brzine. Oni također proučavaju okruženja, kao što su zrak, voda ili vakuum, u kojima se može dogoditi kretanje. Ova se znanost može primijeniti na sve, od proučavanja kako konji trče do analize kretanja čestica u svemiru. Kretanje može biti složeno polje proučavanja, a postoji niz stvarnih, kao i teoretskih primjena za istraživanje kinematike.

Podskup ove discipline poznate kao reverzna kinematika gleda na to kako se objekti moraju kretati da bi dosegli zadane ciljeve. U ovom području fizike može postojati nekoliko rješenja problema, a fizičar može tražiti najučinkovitija i najelegantnija. Ovo istraživanje je osobito korisno u područjima poput robotike, gdje tehničari žele znati kako riješiti različite probleme kretanja, a sami roboti mogu se programirati da koriste kinematičke jednadžbe za donošenje neovisnih odluka o kretanju.

Osim što opisuje kretanje pojedinih objekata do najsitnijih čestica, kinematika također proučava sustave. Povezani sustavi imaju vrlo različite obrasce kretanja od pojedinačnih objekata i mogu postati iznimno složeni. Na primjer, životinje imaju niz zglobova koji utječu na njihove pokrete. U poljima kao što je animacija, sposobnost preciznog prikaza gibanja ključna je za stvaranje realizma i dinamičkog kretanja, a kinematičke jednadžbe su temelj računalne animacije za filmove, televiziju i druge aktivnosti.

Tekstovi iz fizike proizvode brojne jednadžbe koje se mogu primijeniti na različite probleme, a studenti ih također uče u učionicama kada dođu do faze klasične mehanike svog učenja. Neke od ovih jednadžbi su vrlo stare i uključuju istraživanja provedena u vrlo ranim studijama fizike. Istraživači u području klasične mehanike koriste te jednadžbe i razvijaju nove dok uče više o fizici gibanja. Njihova istraživanja mogu se pronaći u časopisima iz fizike i drugim publikacijama koje izvještavaju o novim temama u fizici.