Mechanik: Dynamik

Kinematik Kinetik

Um die technische Mechanik untergliedern zu können, wird eine Unterscheidung in Kinematik und Kinetik getroffen. Falls du wissen willst, wie jeder der Begriffe definiert ist und was die Unterschiede sind, dann bist du hier genau richtig.

Falls du das Thema so richtig gut verstehen möchtest, schau dir doch auch unser Video dazu an! Wir erklären dir dort alles in kürzester Zeit!

Inhaltsübersicht

Kinematik Kinetik

Die Kinematik und Kinetik sind Unterthemen der Mechanik und lassen sich auf unterschiedliche Art und Weise in diese eingliedern. Abhängig ist das, von der Auffassung des Begriffs der Mechanik. Das mechanische Grundverständnis wurde vor Allem durch die Werke von Isaac Newton im 17. Jahrhundert begründet. Heute sind diese Zusammenhänge unter dem Begriff der klassischen oder traditionellen Mechanik bekannt. Falls du die grundlegenden Newtonschen Axiome nachschlagen willst, erklären wir sie dir hier in unserem Videobeitrag.

Zusammengefasst findet im Bereich der Kinetik eine Berücksichtigung von Kräften und Momenten in einer physikalischen Bewegung statt. Die Kinematik hingegen beschreibt hauptsächlich die Geometrie einer Bewegung mit den Größen Ort, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung ohne die Betrachtung von Kräften. Beides sind Untergebiete der Mechanik, welche auf die Werke von Newton zurückgehen.

Kinematik Mechanik

Eine Auffassung für den Begriff der Mechanik ist, ihn nach dem Einfluss von Kräften auf das beobachtete System zu unterteilen.

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Kinematik Mechanik

Steht ein Körper unter keinem Einfluss durch Kräfte, spricht man von der Kinematik. In das Themengebiet der Dynamik fällt daraufhin alles, was unter der Einwirkung von Kräften steht. Der Bereich unterteilt sich noch einmal in Statik und Kinetik. Bei der Statik sind alle  auf das System wirkenden Kräfte im Gleichgewicht. Das bedeutet der Körper befindet sich in Ruhe. Bei der Kinetik hingegen verändert sich der Bewegungszustand des betrachteten Objekts.

Kinematik technische Mechanik

Im 19 Jahrhundert kam es dann zu der Entwicklung der technischen Mechanik aus der klassischen. Der Grund lag in dem Bau von immer komplexer werdenden Maschinen. Für diese wurden andere Berechnungen als die herkömmlichen mechanischen Zusammenhänge benötigt. So wurde beispielsweise der Bereich der Statik und auch das Themengebiet der Festigkeitslehre vermehrt erforscht.

Die technische Mechanik wird zunächst in Statik, Festigkeitslehre und Dynamik unterteilt. Eine mögliche Gliederung der Dynamik ist in Kinematik und Kinetik.

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Kinematik technische Mechanik

Im Bereich der Statik behandelt man dabei ruhende, starre Körper. Die genauere Betrachtung von verformbaren, festen Objekten findet in der Festigkeitslehre statt, währ Die Kinematik behandelt daraufhin nur die Geometrie einer Bewegung und die Kinetik berücksichtigt zusätzlich wiederum die Kräfte.

Kinematik

Das Wort Kinematik kommt aus dem altgriechischem und bedeutet so viel wie Bewegung. Im Bereich der Mechanik erfolg dabei die Beobachtung der Fortbewegung eines Körpers und die Beschreibung dieser Bewegung mit physikalischen Zustandsgrößen. Dabei werden die Kraft, die Masse des Körpers, Impuls und Energie , sowie daraus abgeleitete Größen nicht mit betrachtet. Es handelt sich also nur um eine Beschreibung bezüglich des Ortes und der Zeit. Ebenfalls werden die damit verbundenen Größen, wie die Geschwindigkeit und die Beschleunigung in die Berechnungen einbezogen.

Kinematik und Bezugssystem

Wichtig dabei ist, von wo aus die physikalische Bewegung beobachtet wird. Dies wird Bezugssystem genannt. Nur in Zusammenhang eines solchen Systems können die in in der Kinematik berechneten Größen sinnvoll interpretiert werden. Die Systeme können in beschleunigt und nicht beschleunigte Bezugssysteme untergliedert werden. Nicht beschleunigte können dabei auch als Inertialsysteme bezeichnet werden. Zu diesen haben wir dir ein extra Artikel hier verlinkt.

Ort, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung

In der Kinematik sind die Größen Ort, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung zentral. Der Ort ist über die Zeit mit der Geschwindigkeit verbunden und die Geschwindigkeit zeitlich abgeleitet ergibt die Beschleunigung. Zu der Geschwindigkeit und der Beschleunigung haben wir dir eigene Artikel verlinkt, falls du noch einmal genauer über die Themengebiete Bescheid wissen willst. Für eine genauere Beschreibung der Größen Beschleunigung, Geschwindigkeit und Ort im Zusammenhang mit Massenpunkten und starren Körpern , kannst du in den entsprechenden Beiträgen nachschauen.

Bewegungsarten

Eine Bewegung kommt zustande, wenn ein Körper seinen Ort oder seine Lage bezüglich eines Bezugssystems ändert. Generell können zwei verschiedene Arten von Bewegungen unterschieden werden. Zum einen die translatorische, bei der es um geradlinige Fortbewegung geht und zum anderen die Rotation. Hier handelt es sich um Kreisbewegungen. Je nach dem, ob sich ein Körper im Raum frei bewegen kann, wird auch in freie Bewegung oder gebundene Bewegung unterschieden. Die Freiheitsgrade geben dabei die Bewegungsmöglichkeiten wieder.

Kinetik

In der Kinetik wird die Kraft, die auf ein Körper wirkt, mit in die physikalische Betrachtung einbezogen. Auch seine Masse fließt in die Berechnungen ein. Aus der Masse und Kraft lassen sich dann verschiedene physikalische Größen und ihre Sätze ableiten. Die Wichtigsten sind der Impulssatz , der Leistungssatz, der Energiesatz und der Arbeitssatz. Für die jeweiligen Größen haben wir dir die dazugehörigen Artikel verlinkt, falls du die Erklärungen dazu anschauen möchtest.

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