Кинематика – раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движения тел без учета их массы и действующих на них сил.
Основная задача кинематики – описать движение тела в пространстве в зависимости от времени, не выясняя причин движения.
Рассмотрение любого движения начинается с выбора системы отсчета, включающей: тело отсчета, систему координат и приборы для исследования движения. Систему отсчета можно выбрать произвольно. При кинематических исследованиях все системы отсчета равноправны.
Во многих случаях размерами тела пренебрегают, поскольку размеры этого тела малы по сравнению с пройденным им расстоянием, или по сравнению с расстоянием между ним и другими телами. Для упрощения расчетов такое тело можно считать материальной точкой, поскольку описывать движение точки проще, чем реального тела.
Материальной точкой называют модель тела, размерами которого в данном случае можно пренебречь. То есть, заменив тело материальной точкой, ей приписывают массу этого тела, оперируя такими понятиями, как скорость материальной точки, ускорение материальной точки, импульс материальной точки, инерция материальной точки и т. п.
Траектория – линия (кривая), по которой движется тело относительно выбранной точки отсчета.
Путь – длина участка траектории, пройденного материальной точкой за данный промежуток времени. Это скалярная величина (в системе СИ измеряется в метрах).
Перемещение – вектор, соединяющий начальное и конечное положения движущейся точки в определенный промежуток времени. Это векторная величина. Вектор перемещения направлен от начальной точки движения к конечной.
Положение тела в пространстве задается радиус-вектором или тремя его проекциями на оси координат.
При равномерном прямолинейном движении (при котором тело (материальная точка) за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения) скорость тела постоянна, ускорение равно нулю. Траектория равномерного прямолинейного движения – прямая линия.
a = 0
υ = const
Sx = υx · t
x = x0 + υx · t
При равноускоренном движении (движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению) скорость тела изменяется, ускорение остается постоянным. Траектория равноускоренного прямолинейного движения – прямая линия.
a = const
υx = υ0x + ax · t
Электромагнитные колебания
