Кинематика: определения
Кинематика (kinematics) описывает движение независимо от причин, которые его вызывают. Все координаты, векторы и их проекции задают относительно выбранной системы отсчёта.
Материальная точка
Модель тела, размерами и формой которого можно пренебречь в данной задаче.
Важно: Это допущение зависит от исследуемого движения, а не только от размера тела.
Система отсчёта
Тело отсчёта, связанная с ним система координат и часы, позволяющие задавать положение тела во времени.
Траектория
Линия, описываемая движущимся телом (материальной точкой) в выбранной системе отсчёта.
Путь
Длина участка траектории, пройденного телом. Скаляр, единица СИ — метр.
Связь / формула: .
Перемещение
Вектор, соединяющий начальное и конечное положения тела; не равен пути в общем случае.
Связь / формула: .
Важно: При замкнутой траектории перемещение равно нулю, даже если путь ненулевой.
Средняя путевая скорость
Отношение всего пройденного пути к полному промежутку времени. Неотрицательная скалярная величина.
Связь / формула: .
Важно: Отличать от средней векторной скорости.
Средняя векторная скорость
Отношение перемещения ко времени, за которое оно произошло. Вектор, м/с.
Связь / формула: .
Мгновенная скорость
Предел средней векторной скорости при стремлении интервала времени к нулю. Вектор, м/с.
Связь / формула: .
Важно: Направлена по касательной к траектории.
Ускорение
Скорость изменения вектора скорости тела во времени. Вектор, м/с².
Связь / формула: .
Важно: Ускорение возникает и при изменении только направления скорости.
Равномерное прямолинейное движение
Движение с постоянным вектором скорости: равные перемещения за равные интервалы времени.
Связь / формула: .
Равноускоренное движение
Движение, при котором вектор ускорения постоянен во времени.
Связь / формула: .
Важно: Не путать с движением при постоянном модуле ускорения, направление которого меняется.
Период обращения
Время одного полного оборота точки по окружности, единица СИ — секунда.
Связь / формула: .
Частота обращения
Число оборотов за единицу времени, единица СИ — герц.
Связь / формула: .
Центростремительное ускорение
Составляющая ускорения, направленная к центру кривизны траектории. Для окружности:
Связь / формула: .
Важно: Даже при постоянной по модулю скорости ускорение может быть ненулевым.