Kinemaatika

Kinemaatika (kreeka kinēma 'liigutus, liikumine') on mehaanika osa, mis tegeleb keha või masspunkti liikumise matemaatilise kirjeldamisega, käsitlemata liikumise põhjusi ega massi (neid käsitleb dünaamika). Selleks kasutatakse liikumisvõrrandeid.

Kinemaatika üheks põhimõisteks ja põhiliseks suuruseks on aeg. See koosneb hetkedest.

Kinemaatika jaguneb jäiga keha kinemaatikaks ja deformeeruva keskkonna kinemaatikaks.

Jäiga keha kinemaatika

Mall:Vaata Jäiga keha kinemaatikas (ja punktmassi kinemaatikas) kasutatavate põhiliste suuruste seas on siire, teepikkus, kiirus v ja kiirendus a, nurkkiirus ja nurkkiirendus. Põhimõistete seas on trajektoori mõiste. Kõik need põhinevad kehade või punktmasside võimalikest asukohtadest kui punktidest koosneva ruumi mõistel.

Kinemaatika mõistete hulka ei kuulu näiteks jõu, impulsi ja energia mõiste.

Punktmassi asukohta kirjeldavad kolm koordinaati (vabadusastet) kolmemõõtmelises ruumis.

Absoluutselt jäik keha on vaadeldav masspunktide jäigalt seotud rühmana. Jäiga keha puhul lisanduvad nimetatud kolmele vabadusastmele veel kolm pöörlemise vabadusastet.

Punktmassi kinemaatika põhivõrrandid on esimest järku harilike diferentsiaalvõrrandite süsteem

$\dot{r}(t)=v(t)$

$\ddot{r}(t)=\dot{v}(t)=a(t).$

Siin tähistab $t$ aega. Punkt suuruse tähise kohal tähistab tuletist aja järgi. r (kohavektor), v (kiirus) ja a (kiirendus) on kolmemõõtmelised vektorid. Suurused r ja v on olekusuurused.

Mõisteid

Üldmõisteid

• Liikumine
• Taustsüsteem
• Liikumise suhtelisus
• Relatiivsusprintsiip
  • Galilei relatiivsusprintsiip
  • Einsteini relatiivsusteooria (Erirelatiivsusteooria ja üldrelatiivsusteooria)

Abimõisteid

• Masspunkt
• Asukoht
• Kohavektor
• Koordinaadistik
• Ristkoordinaadid
• Polaarkoordinaadid

Põhimõisteid

• Trajektoor
• Kiiruste liitmine
• Kiiruste sõltumatuse printsiip

Suurusi

• Teepikkus
• Kiirus
• Kiirendus
• Siire
• Pööre
• Nurkkiirus
• Nurkkiirendus
• Periood
• Sagedus

Vaata ka

• dünaamika
• staatika

Kirjandust

• Gertsen Kopõlov. "Kinemaatikast". (Vene keelest tõlkinud J. Lõhmus.) Kirjastus Valgus 1973