kinemaatilised

Kinemaatika on mehaanika haru, mis uurib kehade liikumist ruumis ja ajas ilma jõudude mõju või põhjuste arvestamiseta. Kinemaatika keskendub liikumise kirjeldamisele: positsioonile, nihkele, kiirusele ja kiirendusele ning trajektooridele ja pöörlemisele. Probleeme käsitletakse sageli translatiivse liikumise ja pöörlemise avaldumisena; laiemalt võib liikumist kirjeldada ka üldise ruumilise liikumise tasandil.

Kinemaatilised suurused ja kontseptsioonid hõlmavad positsiooni, nihket (displacement), kiirust (velocity) ja kiirendust (acceleration), ning nurka ning nurgakiirust (angular velocity) ja nurgakiirendust. Ülesehitus võib olla punktkeha või rigid keha süsteem. Liikumist kirjeldatakse tavaliselt ajafunktsioonide kaudu: translatsioonis x(t) = x0 + v0 t + 1/2 a t^2 ja kiirus v(t) = v0 + a t. Pöörlemisel on valemid θ(t) = θ0 + ω0 t + 1/2 α t^2 ja ω(t) = ω0 + α t. Seosed: v = dr/dt, ω = dθ/dt; juhtudel võib täpsemalt olla a = α × r + ω × (ω × r).

Kinemaatika on oluline alus paljude rakenduste jaoks, sealhulgas robotiik, arvutigraafika, biomehaanika, sõidukite simulatsioonid ja animatsioon. Kinemaatiline analüüs võimaldab hinnata süsteemi positsioonide ja kiiruste muutumist ning luua mudeleid liikumise kirjeldamiseks ilma jõudude detailse tundmiseta. Dynaamikaga, mis tegeleb jõudude ja masside mõjuga, on see tihedalt seotud, kuid keskendub erinevusele põhjustest ja väidetest liikumise taga.