Kinematik
Die Kinematik (kinema, griech., Bewegung) ist die Lehre von der mathematischen Beschreibung der Bewegung von Punkten und Körpern mit Hilfe der Größen Weg s, Geschwindigkeit v und Beschleunigung a im Raum, ohne auf die Ursachen einer Bewegung einzugehen. Sie ist neben der Statik und der Dynamik ein Teilgebiet der Mechanik.
Die Position eines Punktes wird durch drei Koordinaten (Freiheitsgrade) im Raum definiert. Bei einem Körper, also einer starr zusammenhängenden Gruppe von Punkten, kommen zu diesen drei Freiheitsgraden für die Position noch drei Freiheitsgrade für die Rotation (Drehungen im Raum) hinzu.
Die Grundgleichungen der Kinematik einer Punktmasse ist das System an gewöhnlichen Differentialgleichungen erster Ordnung
Hierbei bezeichnet t die Zeit und der Punkt die Ableitung danach. Eine Kraft, die zur Erzeugung einer Beschleunigung vorhanden sein muss, wird nicht betrachtet.
Eine kinematisch erzeugte geometrische Kurve, die Quadratrix, wurde schon von den alten Griechen (Hippias von Elis) erfunden und verwendet um die Probleme der Drittelung eines Winkels und der Quadratur des Kreises zu lösen.
Siehe auch
Weblinks
- Die Kinematik des starren Körpers
- Phynet.de
- Kinematik-Kurs mit Schwerpunkt Roboterkinematik
- Kinematik und Computeranimation