kinematics是什么意思，kinematics的意思翻译、用法、同义词、例句

kinematics英标

英:/',kɪnɪ'mætɪks; ,kaɪn-/ 美:/'ˌkɪnəˈmætɪks/

常用词典

例句

同义词

专业解析

运动学（Kinematics） 是力学的一个分支，专注于描述物体的运动规律，而不涉及导致运动的原因（如力或质量）。它通过位置、位移、速度、加速度等物理量，以几何方式定量分析物体在空间中的运动状态随时间的变化过程。其核心是建立物体位置与时间的函数关系。

核心概念详解：

1. 位置与位移

   位置 描述物体在参考系中的空间坐标（如直角坐标系中的 ( (x, y, z) )）。位移 是位置的变化量，是从初位置指向末位置的有向线段（矢量），计算公式为 (Delta vec{r} = vec{r}{text{末}} - vec{r}{text{初}})。与路程（标量）不同，位移仅取决于起点和终点，与路径无关。

2. 速度与速率

   速度 是位移随时间的变化率（矢量），即 (vec{v} = frac{dvec{r}}{dt})，反映运动方向与快慢。平均速度 为 (vec{v}_{text{avg}} = frac{Delta vec{r}}{Delta t})，瞬时速度 通过导数定义。速率 是路程的变化率（标量），数值上等于瞬时速度的大小。

3. 加速度

   加速度 描述速度矢量的变化率（矢量），即 (vec{a} = frac{dvec{v}}{dt})。在匀加速直线运动中，加速度与速度、位移的关系为： [ v = v_0 + at, quad s = v_0 t + frac{1}{2}at, quad v = v_0 + 2as ] 其中 (v_0) 为初速度，(s) 为位移。

应用领域

• 机械工程：分析机构（如连杆、齿轮）的运动轨迹与速度配比。
• 机器人学：通过正/逆运动学计算关节角度与末端执行器位姿的关系。
• 天体物理学：描述行星轨道运动，如开普勒定律中的椭圆轨迹分析。
• 生物力学：研究人体步态中肢体关节的角度变化与速度特征。

权威参考来源：

1. 《University Physics》（OpenStax） - 运动学基础理论与公式推导

   https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/3-4-motion-with-constant-acceleration

2. MIT OpenCourseWare - 机器人运动学讲义

   https://ocw.mit.edu/courses/6-141-robotics-manipulation-fall-2012/

网络扩展资料

Kinematics（运动学）是力学的一个分支，专注于研究物体在空间中的运动规律，而不考虑导致运动的力或质量因素。以下是详细解释：

1.核心概念

• 位移（Displacement）：物体位置的变化量，是矢量（有方向和大小的量）。
• 速度（Velocity）：位移随时间的变化率（公式：$v = frac{Delta x}{Delta t}$），分为平均速度和瞬时速度。
• 加速度（Acceleration）：速度随时间的变化率（公式：$a = frac{Delta v}{Delta t}$），描述速度变化的快慢和方向。

2.数学工具

• 运动学通过数学方程描述运动，例如匀加速直线运动的公式： $$ x = x_0 + v_0 t + frac{1}{2} a t $$ $$ v = v_0 + a t $$
• 在曲线运动（如圆周运动）中，还会涉及角速度、角加速度等参数。

3.应用领域

• 机械工程：设计机械臂、车辆运动分析。
• 机器人学：规划机器人路径和关节运动。
• 动画与游戏：模拟角色或物体的自然运动轨迹。
• 天体物理：计算行星或卫星的轨道运动。

4.与动力学的区别

• 动力学（Dynamics）研究运动与力的关系（如牛顿定律），而运动学仅关注运动本身（如轨迹、速度）。

5.分类

• 直线运动：物体沿直线运动（如自由落体）。
• 曲线运动：物体沿曲线路径运动（如抛物线运动、圆周运动）。
• 相对运动：分析不同参考系下的运动状态（如两辆行驶中的列车）。

若需进一步了解具体公式或应用场景，可结合实例或教材深入学习。

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