Cosa sono le equazioni del movimento?

Le equazioni di movimento vengono utilizzate per determinare la velocità, lo spostamento o l'accelerazione di un oggetto in movimento costante.La maggior parte delle applicazioni delle equazioni del movimento vengono utilizzate per esprimere come un oggetto si muove sotto l'influenza di una forza costante e lineare.Le variazioni dell'equazione di base vengono utilizzate per tenere conto degli oggetti che si muovono su un percorso circolare o in una configurazione a pendolo.

Un'equazione di movimento, definita anche un'equazione differenziale di movimento, mette in relazione matematicamente e fisicamente la seconda legge del movimento di Newton.La seconda legge del movimento, secondo Newton, afferma che una massa sotto l'influenza di una forza accelererà nella stessa direzione della forza.La forza e la grandezza sono direttamente proporzionali e la forza e la massa sono inversamente proporzionali.

Le equazioni standard di movimento coinvolgono cinque variabili.Una variabile è per la posizione di avvio e finale dell'oggetto, nota anche come spostamento.Due variabili rappresentano le misurazioni della velocità iniziale e finale, rispettivamente note come cambiamento di velocità.La quarta variabile descrive l'accelerazione.La quinta variabile rappresenta l'intervallo di tempo.

L'equazione classica per risolvere l'accelerazione lineare di un oggetto è scritta come il cambiamento di velocità divisa per il cambiamento nel tempo.La Legge dell'equazione del movimento è in genere impostata utilizzando tre variabili cinetiche: velocità, spostamento e accelerazione.L'accelerazione può essere risolta per l'uso di velocità e spostamento fintanto che la seconda legge del movimento si applica al problema.

Quando un oggetto è in costante accelerazione lungo una traiettoria rotazionale, le equazioni del movimento sono diverse.In questa situazione, l'equazione classica per l'accelerazione circolare di un oggetto viene scritta usando le velocità iniziali e angolari, lo spostamento angolare e l'accelerazione angolare.

Un'applicazione più complicata delle equazioni del movimento è l'equazione del movimento del pendolo.L'equazione di base è nota come equazione di Mathieu.È espresso usando la costante di gravità per l'accelerazione, la lunghezza del pendolo e lo spostamento angolare.

Esistono diverse ipotesi che devono essere soddisfatte per utilizzare tale equazione per un problema che coinvolge una configurazione a pendolo.Il primo presupposto è che l'asta che collega la massa al punto dell'asse è senza peso e rimane tesa.La seconda ipotesi è che il movimento è limitato a due direzioni, avanti e indietro.Il terzo presupposto è che l'energia persa per resistenza all'aria o attrito è trascurabile.Le variazioni dell'equazione di base vengono utilizzate per tenere conto delle oscillazioni infinitesimali, dei pendoli composti e di altre configurazioni.