Kinematika
Kinematika - tai klasikinės mechanikos šaka, kurioje aprašomas taškų, kūnų (objektų) ir kūnų sistemų (objektų grupių) judėjimas, nenagrinėjant šio judėjimo priežasties. Terminas buvo išverstas iš prancūzų kalbos; A. M. Ampère'as vartojo terminą cinématique. Jis šį terminą sukūrė iš graikiško κίνημα, kinema (judėjimas, judėjimas), kilusio iš κινεῖν, kinein (judėti). Kinematikos mokslas dažnai vadinamas judesio geometrija.
Kinematika tiria taškų, linijų ir kitų geometrinių objektų kelius erdvėje ir kai kurias jų savybes, pavyzdžiui, greitį ir pagreitį. Astrofizikoje kinematika naudojama dangaus kūnų ir sistemų judėjimui aprašyti. Mechanikos inžinerijoje, robotikoje ir biomechanikoje ji naudojama iš sujungtų dalių sudarytų sistemų, pavyzdžiui, variklio, roboto rankos ar žmogaus kūno skeleto, judėjimui aprašyti.
Kinematikos tyrimą galima abstrahuoti į grynai matematines funkcijas. Sukimąsi galima pavaizduoti vienetinio apskritimo elementais kompleksinėje plokštumoje. Kitos plokštuminės algebros naudojamos klasikinio judėjimo šlyties atvaizdavimui absoliutinėje erdvėje ir laike bei Lorenco transformacijoms reliatyvistinėje erdvėje ir laike atvaizduoti. Matematikai sukūrė kinematinės geometrijos mokslą, kuriame laikas naudojamas kaip parametras.
Tam tikros geometrinės transformacijos, vadinamos standžiosiomis transformacijomis, buvo sukurtos mechaninės sistemos komponentų judėjimui aprašyti. Šios transformacijos supaprastina jos judėjimo lygčių išvedimą ir yra svarbiausios dinaminėje analizėje.
Kinematinė analizė - tai kinematinių dydžių, naudojamų judėjimui aprašyti, matavimo procesas. Inžinerijoje kinematinė analizė gali būti naudojama siekiant nustatyti tam tikro mechanizmo judesio diapazoną, o atvirkščiai - kinematinė sintezė, kai projektuojamas mechanizmas norimam judesio diapazonui. Be to, kinematika taiko algebrinę geometriją mechaninės sistemos arba mechanizmo mechaniniam pranašumui tirti.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra kinematika?
A: Kinematika yra klasikinės mechanikos šaka, kurioje aprašomas taškų, kūnų (objektų) ir kūnų sistemų (objektų grupių) judėjimas, neatsižvelgiant į to judėjimo priežastis.
K: Ką matuoja kinematinė analizė?
A: Kinematinė analizė matuoja kinematinius dydžius, naudojamus judėjimui aprašyti.
K: Kas yra standūs virsmai?
A: Standžiosios transformacijos - tai tam tikros geometrinės transformacijos, naudojamos mechaninės sistemos komponentų judėjimui aprašyti.
K: Kaip kinematiką galima abstrahuoti į matematines funkcijas?
Atsakymas: Sukimąsi galima pavaizduoti kompleksinės plokštumos vienetinio apskritimo elementais, o kitos plokštuminės algebros gali būti naudojamos šlyties atvaizdavimui absoliutiniame laike ir erdvėje bei Lorenco transformacijoms reliatyvistinėje erdvėje ir laike pavaizduoti.
K: Kaip kinematiką galima pritaikyti inžinerijoje?
A: Inžinerijoje kinematinė analizė gali būti naudojama tam tikro mechanizmo judėjimo dažniui nustatyti, o atvirkštinės kinematinės sintezės metu mechanizmas projektuojamas norimam judėjimo dažniui. Jame taip pat taikoma algebrinė geometrija mechaninės sistemos ar mechanizmo mechaniniam pranašumui tirti.
K: Kur dar, be inžinerijos, naudojami kinematiniai metodai?
A: Astrofizikoje jis naudojamas dangaus kūnų judėjimui ir sistemoms aprašyti; mechanikos inžinerijoje, robotikoje ir biomechanikoje jis naudojamas sujungtoms dalims, pavyzdžiui, varikliui ar roboto rankai; matematikai sukūrė mokslą, kuriame laikas naudojamas kaip parametras; jis buvo taikomas žmogaus skeleto judesiams tirti.
