kinematyka

kinematyka

[gr. kínēma ‘ruch’],

dział mechaniki klas. zajmujący się badaniem geom. właściwości ruchu ciał bez uwzględnienia ich cech fiz. i działających na nie sił.

W zależności od właściwości badanych obiektów, k. dzieli się na: k. punktu materialnego, k. bryły sztywnej i k. ośrodków ciągłych (odkształcalnego ciała stałego, cieczy i gazów); do podstawowych pojęć k. należą: czas, przestrzeń i ruch. Ruch każdego punktu ciała jest opisany za pomocą wektora położenia, prędkości i przyspieszenia oraz związanych z nimi pojęć toru i hodografów prędkości i przyspieszenia. Ruch bryły sztywnej jest w ogólnym przypadku opisany przez wektor położenia jednego z jej punktów (np. środka masy), 3 kąty (Eulera kąty) określające jej orientację, prędkość i przyspieszenie ruchu postępowego (równe prędkości i przyspieszeniu wybranego punktu) oraz prędkość kątową i przyspieszenie kątowe ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół wybranego punktu. Podstawowymi zadaniami k. punktu materialnego i bryły sztywnej są: opis ich ruchu względem ustalonego układu odniesienia, wyznaczanie wszystkich wielkości kinematycznych charakteryzujących ruch, badanie ruchów względem kilku poruszających się układów odniesienia i wyznaczanie zależności między wielkościami charakteryzującymi te ruchy. Do zagadnień k. ośrodków ciągłych należy ogólna teoria odkształceń, ustalenie metod opisu ruchu ośrodka ciągłego oraz sformułowanie związków wyrażających warunki jego ciągłości. Podstawowe pojęcia k. wprowadził Galileusz; do jej rozwoju przyczyniły się prace L. Eulera z 1765 (opracowanie k. bryły sztywnej) i szczególna teoria względności A. Einsteina (1905).