Die Kinematik

Die Kinematik (altgriech. κίνημα kinema ‚Bewegung‘, von κινεῖν kinein ‚bewegen‘) ist ein Gebiet der Mechanik das die Bewegung von Punkten und Körpern im Raum behandelt. Diese werden beschrieben durch die Größen Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung, ohne die Ursachen der Bewegung (Kräfte) oder Masse der Körper zu betrachten. Es handelt sich i. d. R. um die Kinematik der starren Körper, weil die elastisch verformende Wirkung der Kräfte auf die Körper unbeachtet bleibt. Die Elastokinematik schließt diese Verformungen ein.

Die Bewegung ist im Allgemeinen durch Zwangsbedingungen, z. B. die konstante Fadenlänge bei einem Pendel, eingeschränkt. Durch solche kinematischen Bindungen reduziert sich die Anzahl der Freiheitsgrade eines Körpers. Der zeitliche Verlauf der kinematisch relevanten Größen wie die Zeit-Ort-Beziehung, die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Zeit etc. wird mathematisch in Bewegungsfunktionen ausgedrückt.

Die Einordnung der Kinematik in die Mechanik erfolgt unterschiedlich. Die Bewegung von Körpern unter Einwirkung von Kräften ist in der Physik Gegenstand der Dynamik die auch den Spezialfall der Ruhe beinhaltet (Statik). Kinematik und Dynamik sind dort unmittelbare Teilgebiete der Mechanik. In der Technischen Mechanik wird die Kinematik dagegen zusammen mit der Kinetik als Teilgebiet der Dynamik betrachtet die dort ebenfalls direkt der Technischen Mechanik untergeordnet ist und somit mit der Statik und der Festigkeitslehre auf einer Stufe steht. Die kinematische Analyse ist die Vorstufe zur Aufstellung von Bewegungsgleichungen z. B. nach dem d'Alembertschen Prinzip.

Den Größen Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung bei einer geradlinigen Bewegung entsprechen bei einer Drehbewegung die Größen Winkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung.

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https://de.wikipedia.org/wiki/Kinematik