Hoofdmenu openen

Beweging (natuurkunde)

verandering van plaats in de tijd

Een beweging is een verandering van plaats in de tijd. De plaats van een voorwerp wordt in de natuurkunde bepaald ten opzichte van een coördinatenstelsel. Beweging kan worden beschreven als een combinatie van een rechtlijnig bewegende en een draaiende component. Bij iedere beweging van een voorwerp is sprake van een samengaan van translatie en rotatie.

Zowel bij translatie als bij rotatie komen, als bijzondere gevallen, de eenparige beweging en de eenparig versnelde beweging voor.

Inhoud

SnelheidBewerken

  Zie Snelheid voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Een object dat een beweging doormaakt ten opzichte van een coördinatenstelsel, heeft een bepaalde snelheid. Zolang deze snelheid veel kleiner is dan de lichtsnelheid kan men het systeem prima beschrijven met de klassieke mechanica van Isaac Newton, en voldoet het aan de wetten van Newton. Wanneer de snelheid in de buurt van de lichtsnelheid komt, kan men het systeem beter beschrijven met behulp van de speciale relativiteitstheorie, zoals deze in 1905 door Albert Einstein is gepostuleerd.

De snelheid van een object kan worden aangegeven met een vector. Deze vector geeft aan in welke mate, en in welke richting, er sprake is van plaatsverandering, binnen een gegeven tijdsinterval.

VersnellingBewerken

  Zie Versnelling (natuurkunde) voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Wanneer de snelheid ‘’v’’ van een object afhankelijk is van een grootheid ‘’G’’, dan laat de versnelling, alsmede de versnellingsvector zich bepalen door de afgeleide van ‘’v’’ naar ‘’G’’:

 

De eenheid van de versnelling is dan de plaatsverandering van het object per  

BewegingsvergelijkingBewerken

Voor ieder object geldt dat zijn beweging kan worden opgesplitst in een translatie- en een rotatie-component. Vanuit de wet van behoud van energie, kunnen we nu een energievergelijking opstellen voor ieder klassiek object, wanneer de mechanische behoudswetten van kracht zijn:

 

Hierin is E de energie van het systeem; U de potentiële energie; K de kinetische energie als gevolg van de translatie; T de kinetische energie als gevolg van de rotatie; m de massa van het object; v de snelheid van het massamiddelpunt; het traagheidsmoment van het object; ω de hoeksnelheid en C een constante.

Door deze vergelijking naar de veranderlijke grootheid, meestal de tijd de differentiëren, verkrijgt men de algemene bewegingsvergelijking van een klassiek object:

 

Hierin is α de hoekversnelling in

 

Zie ookBewerken

Belangrijke personenBewerken

Relevante onderwerpenBewerken

Grootheden en eenheden in de (klassieke) mechanica
lineaire/translatie grootheden
Wat meten tijdsintegralen? 'nabijheid' ('nearness') 'verheid' ('farness')
Dimensie L−1 1 L L2
T9 presrop (Engels)
m−1·s9
absrop (Engels)
m·s9
T8 presock (Engels)
m−1·s8
absock (Engels)
m·s8
T7 presop (Engels)
m−1·s7
absop (Engels)
m·s7
T6 presackle (Engels)
m−1·s6
absrackle (Engels)
m·s6
T5 presounce (Engels)
m−1·s5
absounce (Engels)
m·s5
T4 preserk (Engels)
m−1·s4
abserk (Engels): D
m·s4
T3 preseleration (Engels)
m−1·s3
abseleration (Engels): C
m·s3
hoek/rotatie grootheden
T2 presity (Engels)
m−1·s2
absity (Engels): B
m·s2
Dimensie 1 geen (m·m−1) geen (m2·m−2)
T presement (Engels)
m−1·s
tijd: t
s
absition/absement (Engels): A
m·s
T tijd: t
s
1 placement (Engels)
golfgetal
m−1
afgelegde weg: d
plaatsvector: r, s, x
afstand:  s
m
oppervlakte: A
m2
1 hoek: θ
rad
ruimtehoek: Ω
rad2, sr
Wat meten tijdsafgeleiden? 'rasheid' ('swiftness')
T−1 frequentie: f
s−1, Hz
snelheid (scalar): v
snelheid (vector): v
m·s−1
kinematische viscositeitν
diffusiecoëfficiënt: D
specifiek impulsmomenth
m2·s−1
T−1 frequentie: f
s−1, Hz
hoeksnelheid: ω, ω
rad·s−1
T−2 versnelling: a
m·s−2
verbrandingswarmte
geabsorbeerde dosis: D
radioactieve-dosisequivalent
m2·s−2, J·kg−1, Gy, Sv
T−2 hoekversnelling: α
rad·s−2
T−3 ruk: j
m·s−3
T−3 hoekruk: ζ
rad·s−3
T−4 jounce/snap (Engels): s
m·s−4
T−5 crackle (Engels): c
m·s−5
T−6 pop (Engels): Po
m·s−6
T−7 lock (Engels)
m·s−7
T−8 drop (Engels)
m·s−8
M lineaire dichtheid:  
kg·m−1
massa: m
kg
ML2 massatraagheidsmomentI
kg·m2
Wat meten tijdsafgeleiden? 'sterkheid' ('forceness')
MT−1 dynamische viscositeit: η
kg·m−1·s−1, N·m−2·s, Pa·s
impuls: p (momentum),
stoot: J,  p (impulse)
kg·m·s−1, N·s
actie: 𝒮
actergie:
kg·m2·s−1, N·m·s, J·s
ML2T−1 impulsmoment (momentum angularis): L
kg·m2·s−1
actie: 𝒮
actergie:
kg·m2·s−1, N·m·s, J·s
MT−2 druk: p
mechanische spanning 
energiedichtheid: U
kg·m−1·s−2, N·m−2, J·m−3, Pa
oppervlaktespanning:   of  
kg·s−2, N·m−1, J·m−2
kracht: F
gewicht: Fg
·kg·m·s−2, N
energie: E
arbeid: W
warmte: Q
kg·m2·s−2, Nm, J
ML2T−2 krachtmoment (torque): M, τ
kg·m2·s−2, Nm
energie: E
arbeid: W
warmte: Q
kg·m2·s−2, Nm, J
MT−3 yank (Engels): Y
kg·m·s−3, N·s−1
vermogen: P
kg·m2·s−3W
ML2T−3 rotatum: P
kg·m2·s−3, N·m·s−1
vermogen: P
kg·m2 ·s−3W
MT−4 tug (Engels): T
kg·m·s−4, N·s−2
MT−5 snatch (Engels): S
kg·m·s−5, N·s−3
MT−6 shake (Engels): Sh
kg·m·s−6, N·s−4