Fizyka

Kinematyka

W fizyce rozpatrywane są, jeśli nie zaznaczono inaczej, ruchy i oddziaływania punktów materialnych. Punkt materialny to nierzeczywisty twór posiadający masę i nieskończenie małe rozmiary. Przez punkt materialny rozumie się też ciało, którego wszystkie punkty poruszają się z tą samą prędkością. Takie ciało nie obraca się.

Z ruchem ciał związanych jest kilka pojęć.

Układ odniesienia – obiekt względem, którego określany jest ruch.

Położenie ciała – określa miejsce, w układzie odniesienia, w jakim znajduje się ciało.

Tor ruchu – punkty, w których kolejno znajduje się ciało.

Przemieszczenie (droga) – długość części toru ruchu, między rozpatrywanymi punktami. W ruchu prostoliniowym droga może być rozpatrywana jako wektor. W ruchu krzywoliniowym wektorem jest przesunięcie, czyli wektor o początku w punkcie startowym i końcu w punkcie końcowym ruchu. W ruchu prostoliniowym wartości drogi i przesunięcia są równe. Podstawową jednostką drogi (przesunięcia)
jest metr (1 m).

Prędkość średnia – określa drogę przebytą jednostce czasu. Oblicza się ją dzieląc drogę przez czas. Prędkość jest wektorem o kierunku i zwrocie zgodnym z przesunięciem. Podstawową jednostką prędkości
jest m na s.

Prędkość chwilowa – jest prędkością liczoną dla bardzo małych przedziałów czasu (dążących do zera).
Przy zmniejszaniu rozpatrywanego przedziału czasu prędkość średnia zbliża się do prędkości w danej chwili. Można to zapisać
pochodna drogi
Prędkość chwilowa jest pierwszą pochodną drogi (s) względem czasu (t).

Przyspieszenie – określa zmiany prędkości w czasie. Przyspieszenie średnie obliczane jest jako stosunek zmiany prędkości do czasu w jakim ta zmiana nastąpiła. Przyspieszenie jest wektorem. Podstawowa jednostką jest m na s2.

Przyspieszenie chwilowe, podobnie jak prędkość chwilowa, określane jest dla bardzo małych przedziałów czasu. Można to zapisać
pochodna prędkości
Przyspieszenie (a) chwilowe jest pierwszą pochodną prędkości (v) względem czasu i drugą pochodną (pochodną pochodnej) drogi jako funkcji czasu.


Ruch prostoliniowy  jednostajny Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny