Kinematika
Kinematika je odvetvie klasickej mechaniky, ktoré opisuje pohyb bodov, telies (objektov) a sústav telies (skupín objektov) bez toho, aby sa zaoberalo príčinou tohto pohybu. Termín bol preložený z francúzštiny; A. M. Ampère používal termín cinématique. Pojem vytvoril z gréckeho κίνημα, kinema (pohyb, pohyb), odvodeného od κινεῖν, kinein (pohybovať sa). Štúdium kinematiky sa často označuje ako geometria pohybu.
Kinematika sa zaoberá opisom pohybu, skúma dráhy bodov, priamok a iných geometrických objektov v priestore a niektoré ich vlastnosti, napríklad rýchlosť a zrýchlenie. Astrofyzika využíva kinematiku na opis pohybu nebeských telies a systémov. Strojárstvo, robotika a biomechanika ju používajú na opis pohybu systémov zložených zo spojených častí, ako je motor, robotická ruka alebo kostra ľudského tela.
Štúdium kinematiky možno abstrahovať do čisto matematických funkcií. Rotáciu je možné reprezentovať pomocou prvkov jednotkovej kružnice v komplexnej rovine. Iné rovinné algebry sa používajú na reprezentáciu strihového zobrazenia klasického pohybu v absolútnom čase a priestore a na reprezentáciu Lorentzových transformácií relativistického priestoru a času. Matematici vyvinuli vedu o kinematickej geometrii, ktorá používa čas ako parameter.
Na opis pohybu súčiastok mechanického systému boli vyvinuté určité geometrické transformácie, ktoré sa nazývajú tuhé transformácie. Tieto transformácie zjednodušujú odvodenie jeho pohybových rovníc a sú kľúčové pre dynamickú analýzu.
Kinematická analýza je proces merania kinematických veličín používaných na opis pohybu. V strojárstve sa kinematická analýza môže použiť na zistenie rozsahu pohybu pre daný mechanizmus a pri opačnom postupe, pri kinematickej syntéze, sa navrhuje mechanizmus pre požadovaný rozsah pohybu. Okrem toho kinematika aplikuje algebraickú geometriu na štúdium mechanickej výhody mechanického systému alebo mechanizmu.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to kinematika?
Odpoveď: Kinematika je odvetvie klasickej mechaniky, ktoré opisuje pohyb bodov, telies (objektov) a sústav telies (skupín objektov) bez toho, aby sa zaoberalo príčinou tohto pohybu.
Otázka: Čo meria kinematická analýza?
Odpoveď: Kinematická analýza meria kinematické veličiny používané na opis pohybu.
Otázka: Čo sú to tuhé transformácie?
Odpoveď: Tuhé transformácie sú určité geometrické transformácie, ktoré sa používajú na opis pohybu komponentov v mechanickom systéme.
Otázka: Ako sa dá kinematika abstrahovať do matematických funkcií?
Odpoveď: Rotáciu je možné reprezentovať pomocou prvkov jednotkového kruhu v komplexnej rovine a iné rovinné algebry sa môžu použiť na reprezentáciu strihového zobrazenia v absolútnom čase a priestore, ako aj Lorentzových transformácií v relativistickom priestore a čase.
Otázka: Ako sa dá kinematika aplikovať v inžinierstve?
Odpoveď: V strojárstve sa kinematická analýza môže použiť na zistenie rozsahu pohybu pre daný mechanizmus, zatiaľ čo pri opačnom postupe kinematická syntéza navrhuje mechanizmus pre požadovaný rozsah pohybu. Okrem toho sa v nej uplatňuje algebraická geometria na štúdium mechanickej výhody v mechanickom systéme alebo mechanizme.
Otázka: Kde všade sa okrem strojárstva využíva kinematika?
Odpoveď: Astrofyzika ju používa na opis pohybov a systémov nebeských telies; strojárstvo, robotika a biomechanika ju používajú pre spojené časti, ako je motor alebo robotická ruka; matematici vyvinuli vedu, ktorá používa čas ako parameter; a bola použitá na štúdium pohybov ľudskej kostry.
