In der Physik ist Bewegung eine Änderung in der Position eines Gegenstands in Bezug auf die Zeit. Bewegung wird normalerweise in Bezug auf die Geschwindigkeit, Beschleunigung, Versetzung, und Zeit beschrieben. Bewegung wird durch die Befestigung eines Bezugssystems einem Körper und das Messen seiner Änderung in der Position hinsichtlich eines anderen Bezugsrahmens beobachtet.

sagt, ist ein Körper, der sich nicht bewegt, unbeweglich, unbeweglich beruhigt, oder hat unveränderlich (Zeit-Invariant) Position. Eine Bewegung eines Gegenstands kann sich nicht ändern, wenn sie durch eine Kraft, wie beschrieben, durch das erste Gesetz von Newton nicht gehandelt wird. Ein Schwung eines Gegenstands ist direkt mit der Masse und Geschwindigkeit des Gegenstands verbunden, und der Gesamtschwung aller Gegenstände in einem geschlossenen System (ein, das nicht durch Außenkräfte betroffen ist), ändert sich mit der Zeit, wie beschrieben, durch das Gesetz der Bewahrung des Schwungs nicht.

Da es kein absolutes Bezugssystem gibt, kann absolute Bewegung nicht bestimmt werden. So, wie man betrachten kann, bewegt sich alles im Weltall.

Mehr allgemein bedeutet der Begriff Bewegung eine dauernde Änderung in der Konfiguration eines physischen Systems. Zum Beispiel kann man über die Bewegung einer Welle oder einer Quant-Partikel sprechen (oder jedes andere Feld), wo die Konfiguration aus Wahrscheinlichkeiten besteht, spezifische Positionen zu besetzen.

Gesetze der Bewegung

In der Physik wird die Bewegung im Weltall durch zwei Sätze von anscheinend widersprechenden Gesetzen der Mechanik beschrieben. Bewegungen aller in großem Umfang und vertrauten Gegenstände im Weltall (wie Kugeln, Planeten, Zellen und Menschen) werden durch die klassische Mechanik beschrieben. Wohingegen die Bewegung von sehr kleinen atomaren und subatomaren Gegenständen durch die Quant-Mechanik beschrieben wird.

Klassische Mechanik

Klassische Mechanik wird verwendet, für die Bewegung von makroskopischen Gegenständen, von Kugeln bis Teile der Maschinerie, sowie astronomischen Gegenständen, wie Raumfahrzeug, Planeten, Sterne und Milchstraßen zu beschreiben. Es erzeugt sehr genaue Ergebnisse innerhalb dieser Gebiete, und ist eines der ältesten und größten Themen in der Wissenschaft, Technik und Technologie.

Klassische Mechanik basiert im Wesentlichen auf Newtonschen Gesetzen der Bewegung. Diese Gesetze beschreiben die Beziehung zwischen den Kräften, die einem Körper und der Bewegung dieses Körpers folgen. Sie wurden zuerst von Herrn Isaac Newton in seiner Arbeit Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, zuerst veröffentlicht am 5. Juli 1687 kompiliert. Seine drei Gesetze sind:

1. Ohne eine Nettoaußenkraft ist ein Körper entweder beruhigt oder bewegt sich mit der unveränderlichen Geschwindigkeit.
2. Die Nettoaußenkraft auf einem Körper ist der Masse dieses Körpers Zeiten seine Beschleunigung gleich; F = ma. Wechselweise ist die Beschleunigung zur Kraft direkt proportional, die es, und umgekehrt proportionale zur Masse verursacht.
3. Wann auch immer ein Körper eine Kraft F auf einen zweiten Körper ausübt, übt der zweite Körper die Kraft F auf den ersten Körper aus. F und F sind im Umfang und gegenüber im Sinn gleich.

Die drei Gesetze des Newtons der Bewegung, zusammen mit seinem Gesetz der universalen Schwerkraft, erklären die Gesetze von Kepler der planetarischen Bewegung, die erst waren, um ein mathematisches Modell genau zur Verfügung zu stellen oder umkreisende Körper im Weltraum verstehend. Diese Erklärung hat die Bewegung von Himmelskörpern und Bewegung von Gegenständen auf der Erde vereinigt.

Klassische Mechanik wurde später weiter durch die spezielle Relativität von Albert Einstein und allgemeine Relativität erhöht. Spezielle Relativität erklärt die Bewegung von Gegenständen mit einer hohen Geschwindigkeit, sich der Geschwindigkeit des Lichtes nähernd; allgemeine Relativität wird verwendet, um Schwerkraft-Bewegung an einem tieferen Niveau zu behandeln.

Quant-Mechanik

Quant-Mechanik ist eine Reihe von Grundsätzen, die physische Wirklichkeit am Atomniveau der Sache (Moleküle und Atome) und das subatomare (Elektronen, Protone und noch kleinere Partikeln) beschreibt. Diese Beschreibungen schließen das gleichzeitige Welle ähnliche und einer Partikel ähnliche Verhalten sowohl der Sache als auch Strahlenenergie ein, das hat in der Dualität der Welle-Partikel beschrieben.

Im Gegensatz zur klassischen Mechanik, wo genaue Maße und Vorhersagen über die Position und Geschwindigkeit in der Quant-Mechanik einer subatomaren Partikel berechnet werden können, kann man seinen Staat, wie seine gleichzeitige Position und Geschwindigkeit, mit der ganzen Gewissheit nie angeben (das wird den Unklarheitsgrundsatz von Heisenberg genannt).

Zusätzlich zum Beschreiben der Bewegung von Atomniveau-Phänomenen ist Quant-Mechanik im Verstehen eines in großem Umfang Phänomenes wie Superflüssigkeit, Supraleitfähigkeit und biologische Systeme, einschließlich der Funktion von Geruch-Empfängern und der Strukturen von Proteinen nützlich.

Kinematics

Kinematics wendet Geometrie auf die Analyse der Bewegung oder Bewegung von einem mechanischen System an. Die Folge und gleitende Bewegung zentral ein mechanisches System werden mathematisch als Euklidische oder starre, Transformationen modelliert. Der Satz von starren Transformationen im dreidimensionalen Raum bildet eine Lüge-Gruppe, angezeigt als SE (3).

Planare Bewegung

Während die ganze Bewegung in einem mechanischen System im dreidimensionalen Raum vorkommt, kann planare Bewegung mit der Flugzeug-Geometrie analysiert werden, wenn alle Punkt-Schussbahnen zu einem Flugzeug parallel sind. In diesem Fall wird das System einen planaren Mechanismus (oder Roboter) genannt. Die kinematische Analyse von planaren Mechanismen verwendet die Teilmenge von SE (3), aus planaren Folgen und Übersetzungen bestehend, hat SE (2) angezeigt.

Der Gruppen-SE (2) ist dreidimensional, was bedeutet, dass jede Position eines Körpers im Flugzeug durch drei Rahmen definiert wird. Die Rahmen sind häufig der x, und y Koordinaten des Ursprungs eines Koordinatenrahmens in der M haben vom Ursprung eines Koordinatenrahmens in F und dem Winkel gemessen, der von der X-Achse in F zur X-Achse in der M gemessen ist. Das wird beschrieben sagend, dass ein Körper im Flugzeug drei Grade der Freiheit hat. SE (2) ist der Konfigurationsraum für einen planaren Körper, und eine planare Bewegung ist eine Kurve in diesem Raum.

Kugelförmige Bewegung

Es ist möglich, ein mechanisches solches System zu bauen, dass die Punkt-Schussbahnen in allen Bestandteilen in konzentrischen kugelförmigen Schalen um einen festen Punkt liegen. Ein Beispiel ist das gimbaled Gyroskop. Diese Geräte werden kugelförmige Mechanismen genannt. Kugelförmige Mechanismen werden durch Bindeglieder mit solchen Scharniergelenken gebaut, dass die Äxte jedes Scharniers denselben Punkt durchführen. Dieser Punkt wird Zentrum der konzentrischen kugelförmigen Schalen. Die Bewegung dieser Mechanismen wird von der Gruppe SO (3) von Folgen im dreidimensionalen Raum charakterisiert. Andere Beispiele von kugelförmigen Mechanismen sind das Automobildifferenzial und das robotic Handgelenk.

Wählen Sie diese Verbindung für einen Zeichentrickfilm eines Kugelförmigen deployable Mechanismus aus.

Die Folge-Gruppe SO (3) ist dreidimensional. Ein Beispiel der drei Rahmen, die eine Raumfolge angeben, ist die Rolle, Wurf und Gieren-Winkel haben gepflegt, die Orientierung eines Flugzeuges zu definieren. SO (3) ist der Konfigurationsraum für einen rotierenden Körper, und eine kugelförmige Bewegung ist eine Kurve in diesem Raum.

Raumbewegung

Ein mechanisches System, in dem sich ein Körper durch eine allgemeine Raumbewegung bewegt, wird einen Raummechanismus genannt. Ein Beispiel ist die RSSR Verbindung, die als eine Vier-Bars-Verbindung angesehen werden kann, in der die Scharniergelenke der Kopplungsverbindung durch Stange-Enden, auch genannt kugelförmige Gelenke oder Ball-Gelenke ersetzt werden. Die Stange-Enden erlauben dem Eingang und den Produktionskurbeln der RSSR Verbindung, zum Punkt falsch ausgerichtet zu sein, dass sie in verschiedenen Flugzeugen liegen, der die Kopplungsverbindung veranlasst, sich in einer allgemeinen Raumbewegung zu bewegen. Roboterarme, Plattformen von Stewart und humanoid robotic Systeme sind auch Beispiele von Raummechanismen.

Wählen Sie diese Verbindung für einen Zeichentrickfilm der Verbindung von Bennett aus, die ein von vier Scharniergelenken gebauter Raummechanismus ist.

Die Gruppe SE (3) ist sechs dimensional, was die Position eines Körpers im Raum bedeutet, wird durch sechs Rahmen definiert. Drei der Rahmen definieren den Ursprung des bewegenden Bezugsrahmens hinsichtlich des festen Rahmens. Drei andere Rahmen definieren die Orientierung des bewegenden Rahmens hinsichtlich des festen Rahmens. SE (3) ist der Konfigurationsraum für einen Körper, der sich im Raum bewegt, und eine Raumbewegung ist eine Kurve in diesem Raum.

Liste von "nicht wahrnehmbaren" menschlichen Bewegungen

Menschen, wie alle Dinge im Weltall sind in der unveränderlichen Bewegung, jedoch, beiseite von offensichtlichen Bewegungen der verschiedenen Außenkörperteile und Ortsveränderung, Menschen sind in der Bewegung in einer Vielfalt von Wegen, die schwieriger sind wahrzunehmen. Viele dieser "nicht wahrnehmbaren Bewegungen" sind nur mit der Hilfe von speziellen Werkzeugen und sorgfältigen Beobachtung feststellbar. Die größeren Skalen "nicht wahrnehmbarer Bewegungen" sind für Menschen schwierig, aus zwei Gründen wahrzunehmen: 1) Newtonsche Gesetze der Bewegung (besonders Trägheit), die Menschen davon abhalten, Bewegungen einer Masse zu fühlen, mit der sie, und 2) der Mangel an einem offensichtlichen Bezugssystem verbunden werden, das Personen erlauben würde leicht zu sehen, dass sie sich bewegen. Die kleineren Skalen dieser Bewegungen sind für Menschen zum Sinn zu klein.

Weltall

• Raum-Zeit (der Stoff des Weltalls) breitet sich wirklich aus. Im Wesentlichen streckt sich alles im Weltall wie ein Gummiband. Diese Bewegung ist am dunkelsten, weil es nicht physische Bewegung als solcher, aber eher eine Änderung in der wirklichen Natur des Weltalls ist. Die primäre Quelle der Überprüfung dieser Vergrößerung wurde von Edwin Hubble zur Verfügung gestellt, der demonstriert hat, dass alle Milchstraßen und entfernte astronomische Gegenstände von uns ("das Gesetz von Hubble"), wie vorausgesagt, durch eine universale Vergrößerung abrückten.

Milchstraße

• Die Milchstraße-Milchstraße, rast durch den Raum mit einer unglaublichen Geschwindigkeit. Es wird durch die Kraft verlassen vom Urknall angetrieben. Viele Astronomen glauben, dass sich die Milchstraße an etwa 600 km/s hinsichtlich der beobachteten Positionen anderer nahe gelegener Milchstraßen bewegt. Ein anderer Bezugsrahmen wird durch den Kosmischen Mikrowellenhintergrund zur Verfügung gestellt. Dieses Bezugssystem zeigt an, dass sich Die Milchstraße um 552 km/s bewegt.

Sonnensystem

• Die Milchstraße rotiert um sein dichtes galaktisches Zentrum, so bewegt sich das Sonnensystem in einem Kreis innerhalb des Ernstes der Milchstraße. Weg von der Hauptbeule oder dem Außenrand ist die typische Sterngeschwindigkeit zwischen 210 und 240 km/s (ungefähr Halbmillion mi/h).

Erde

• Die Erde rotiert oder spinnt um seine Achse, das wird bei Tage und Nacht gezeigt, am Äquator hat die Erde eine östliche Geschwindigkeit von 0.4651 km/s (1040 mi/h).
• Die Erde umkreist um die Sonne in einer Augenhöhlenrevolution. Eine ganze Bahn um die Sonne nimmt ein Jahr oder ungefähr 365 Tage; es beträgt eine Geschwindigkeit von ungefähr 30 km/s (67,000 mi/h) im Durchschnitt.

Kontinente

• Die Theorie der Teller-Tektonik sagt uns, dass die Kontinente auf Konvektionsströmen innerhalb des Mantels treiben, der sie veranlasst, die Oberfläche des Planeten mit der langsamen Geschwindigkeit von etwa 1 Zoll (2.54 Cm) pro Jahr zu bewältigen. Jedoch erstrecken sich die Geschwindigkeiten von Tellern weit. Die am schnellsten bewegenden Teller sind die ozeanischen Teller mit dem Cocos Teller, der an einer Rate von 75 Mm/deinen (3.0 in/dein) und dem Pazifischen Teller bewegende 52-69 Mm/deine (2.1-2.7 in/dein) vorwärts geht. Am anderen Extrem ist der am langsamsten bewegende Teller der eurasische Teller, an einer typischen Rate von ungefähr 21 Mm/deinen (0.8 in/dein) fortschreitend.

Innerer Körper

• Das menschliche Herz verpflichtet sich ständig vertraglich, Blut überall im Körper zu bewegen. Durch größere Adern und Arterien im Körper, wie man gefunden hat, ist das Blut an etwa 0.33 m/s gereist. Obwohl beträchtliche Schwankung besteht, und Maximalflüsse im venae cavae zwischen 0.1 m/s und 0.45 m/s gefunden worden sind.
• Die glatten Muskeln von hohlen inneren Organen bewegen sich. Das vertrauteste würde peristalsis sein, der ist, wo verdautes Essen überall im Verdauungstrakt gezwungen wird. Obwohl verschiedene Nahrungsmittel durch den Körper an Raten reisen, ist eine durchschnittliche Geschwindigkeit durch den menschlichen Dünndarm 2.16 m/h (0.036 m/s).
• Normalerweise ist ein Ton in jedem gegebenen Moment hörbar, wenn das Vibrieren dieser Schallwellen die Ohr-Trommel erreicht, bewegt es sich als Antwort und erlaubt das Gehör.
• Das menschliche lymphatische System bewegt ständig Überflüssigkeiten, lipids, und Immunsystem hat Produkte um den Körper verbunden. Wie man gefunden hat, hat sich die Lymphe-Flüssigkeit durch ein Lymphe-Haargefäß der Haut an etwa 0.0000097 m/s bewegt.

Zellen

Die Zellen des menschlichen Körpers haben viele Strukturen, die sich überall in ihnen bewegen.

• Einteilung von Cytoplasmic ist eine Weise, wie Zellen molekulare Substanzen überall im Zytoplasma bewegen.
• Verschiedene Motorproteine arbeiten als molekulare Motoren innerhalb einer Zelle und kommen die Oberfläche von verschiedenen Zellsubstraten wie microtubuless voran. Motorproteine werden normalerweise durch die Hydrolyse von Adenosin triphosphate (ATP) angetrieben, und wandeln chemische Energie in die mechanische Arbeit um. Wie man gefunden hat, haben durch Motorproteine angetriebene Vesicles eine Geschwindigkeit von etwa 0.00000152 m/s gehabt.

Partikeln

• Gemäß den Gesetzen der Thermodynamik sind alle Partikeln der Sache in der unveränderlichen zufälligen Bewegung, so lange die Temperatur über der absoluten Null ist. So vibrieren die Moleküle und Atome, die den menschlichen Körper zusammensetzen, das Kollidieren und Bewegen. Diese Bewegung kann als Temperatur entdeckt werden; höhere Temperaturen, die größere kinetische Energie in den Partikeln vertreten, fühlen sich warm Menschen wen Sinn die Thermalenergie, die vom Gegenstand überwechselt, der zu ihren Nerven wird berührt. Ähnlich, wenn niedrigere Temperaturgegenstände berührt werden, nehmen die Sinne die Übertragung der Hitze weg vom Körper als kaltes Gefühl wahr.

Subatomare Partikeln

• Innerhalb jedes Atoms bestehen Elektronen in einem Gebiet um den Kern. Dieses Gebiet wird die Elektronwolke genannt. Gemäß dem Modell von Bohr des Atoms haben Elektronen eine hohe Geschwindigkeit und das größere der Kern, den sie schneller umkreisen, sie würden sich bewegen müssen. Wenn 'sich' Elektronen über die Elektronwolke in strengen Pfaden auf dieselbe Weise 'bewegen', umkreisen Planeten die Sonne, dann wären Elektronen erforderlich, so mit Geschwindigkeiten zu tun, die weit die Geschwindigkeit des Lichtes überschreiten. Jedoch gibt es keinen Grund, dass man jemandes selbst auf diese strenge Konzeptualisierung beschränken muss, dass die Elektronbewegung in Pfaden auf dieselbe Weise makroskopische Gegenstände tut. Eher kann man Elektronen begrifflich fassen, 'um Partikeln' zu sein, die launisch innerhalb der Grenzen der Elektronwolke bestehen.
• Innerhalb des Atomkerns bewegen sich die Protone und Neutronen auch wahrscheinlich erwartet die elektrische Repulsion der Protone und die Anwesenheit des winkeligen Schwungs von beiden Partikeln.

Licht

Licht pflanzt sich an 299,792,458 m/s, häufig näher gekommen als 300,000 Kilometer pro Sekunde oder 186,000 Meilen pro Sekunde fort. Die Geschwindigkeit des Lichtes (oder c) ist die Geschwindigkeit aller massless Partikeln und vereinigter Felder in einem Vakuum, und, wie man glaubt, ist es die obere Grenze auf der Geschwindigkeit, mit der Energie, Sache und Information reisen können.

Typen der Bewegung

• Einfache harmonische Bewegung - (z.B Pendel).
• Periodische Bewegung
• Geradlinige Bewegung (Geradlinige Bewegung) - Bewegung, die einem geraden geradlinigen Pfad folgt, und dessen Versetzung genau dasselbe als seine Schussbahn ist.
• Die Erwiderung (d. h. Vibrieren)
• Brownsche Bewegung (d. h. die zufällige Bewegung von Partikeln)
• Kreisförmige Bewegung (z.B die Bahnen von Planeten)
• Drehbewegung - eine Bewegung über einen festen Punkt. (z.B Riesenrad).
• Krummlinige Bewegung - Es wird als die Bewegung entlang einem gekrümmten Pfad definiert, der planar sein kann oder in drei Dimensionen.
• Rotationsbewegung
• Das Rollen der Bewegung - (z.B das Rad eines Rades)
• Schwingung
• Kombinationsbewegungen - Kombination zwei oder mehr über verzeichneten Bewegungen

Siehe auch

• Kinematics
• Einfache Maschinen
• Kinematische Kette
• Macht (Physik)
• Maschine (mechanischer)