KINEMATYKA Kinematyka zajmuje się związkami między położeniem, prędkością i przyspieszeniem badanej cząstki – nie obchodzi nas, skąd bierze się przyspieszenie czy przyczyna, która ruch powoduje (siła).

Ruchem nazywa się wzajemne przemieszczanie się w przestrzeni, w miarę upływu czasu, jednych ciał względem innych. Ruch jest zjawiskiem względnym. Oznacza to, ż ciało A poruszając się względem ciała B może w tym samym czasie spoczywać względem innego ciała C. Ruch ciał opisuje się w ten sposób, że podaje się położenie tego ciała w każdej chwili względem jakiegoś innego wybranego ciała (lub zbioru ciał w stosunku do siebie nieruchomych). Ciało lub zbiór ciał względem, których opisuje się ruch innego ciał nazywa się układem odniesienia.

Podstawowe wielkości opisujące ruch: Tor ruchu: torem ruchu ciał nazywamy krzywą utworzoną przez punkty określające kolejne położenia ciał w przestrzeni. Droga: jest to długość toru zakreślonego podczas ruchu. Jest to wielkość skalarna.

Położenie ciała względem danego układu odniesienia można też określać przy pomocy wektora położenia r ciał, inaczej zwanego promieniem wodzącym tego ciała. Jest to wektor łączący początek układu odniesienia z aktualnym położeniem ciał w przestrzeni. Różnica geometryczna dwóch wektorów położenia ciał określa przemieszczenie tego ciała. Przemieszczenie Δr w odróżnieniu od drogi Δs jest wielkością wektorową. Przemieszczenie

Prędkość średnia: prędkość średnią definiujemy jako iloraz przemieszczenia i czasu, w którym ciało się przemieściło: Prędkość chwilowa: obliczamy ją dla nieskończenie krótkiego odcinka czasu. Wektor prędkości chwilowej ciała jest styczny do toru, po którym to ciało się porusza.

Przyspieszenie - wielkość wektorowa, która określa zmiany wektora prędkości w czasie (zarówno wartości, jak i kierunku). Przyspieszenie średnie: Przyspieszenie chwilowe:

Przyspieszenie chwilowe jest pierwszą pochodną prędkości ciała względem czasu oraz drugą pochodną wektora położenia względem czasu. Składowe przyspieszenia wzdłuż kierunków osi układu współrzędnych kartezjańskich są określone wzorami:

RUCHY PROSTOLINIOWE W ruchu prostoliniowym tor ciał jest z definicji linią prostą. Właściwość ta umożliwia stosowanie opisu skalarnego, w którym posługujemy się zamiast wektorami prędkości, przemieszczenia i przyspieszenia wartościami tych wektorów. Ruchy prostoliniowe można dzielić w zależności od charakteru zmian prędkości i przyspieszenia ciał na ruch: jednostajny v=const ruch zmienny. Ruch zmienny z kolei można dzielić na: jednostajnie zmienny a=const niejednostajnie zmienny.

Ruch prostoliniowy jednostajny Ruchem jednostajnym nazywa się ruch ze stałą prędkością v=const W ruchu prostoliniowym Δx =Δs

Droga Droga w tym ruchu jest proporcjonalna do czasu Równanie ruchu jednostajnego prostoliniowego: x xo 0 t

Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny to ruch prostoliniowy z przyspieszeniem nie zmieniającym się w czasie. Równanie tego ruchu ma postać: Ruch jednostajnie przyspieszony a > 0 Ruch jednostajnie opóźniony a < 0