Kinematika
Kinematika adalah cabang mekanika klasik yang menggambarkan gerak titik, benda (objek) dan sistem benda (kelompok objek) tanpa melihat penyebab gerak ini. Istilah ini diterjemahkan dari bahasa Perancis; A.M. Ampère menggunakan istilah cinématique. Dia membangun istilah tersebut dari bahasa Yunani κίνημα, kinema (gerakan, gerak), berasal dari κινεῖν, kinein (bergerak). Studi tentang kinematika sering disebut sebagai geometri gerak.
Untuk mendeskripsikan gerak, kinematika mempelajari jalur titik, garis, dan objek geometris lainnya di ruang angkasa, dan beberapa sifat mereka seperti kecepatan dan percepatan. Astrofisika menggunakan kinematika untuk mendeskripsikan gerak benda dan sistem langit. Teknik mesin, robotika dan biomekanika menggunakannya untuk mendeskripsikan gerakan sistem yang terdiri dari bagian-bagian yang digabungkan, seperti mesin, lengan robotik atau kerangka tubuh manusia.
Studi kinematika dapat diabstraksikan ke dalam fungsi-fungsi matematis murni. Dimungkinkan untuk merepresentasikan rotasi dengan elemen-elemen lingkaran satuan di bidang kompleks. Aljabar planar lainnya digunakan untuk merepresentasikan pemetaan geser gerak klasik dalam ruang dan waktu absolut, dan untuk merepresentasikan transformasi Lorentz dari ruang dan waktu relativistik. Matematikawan telah mengembangkan ilmu geometri kinematik, yang menggunakan waktu sebagai parameter.
Transformasi geometris tertentu yang disebut transformasi rigid telah dikembangkan untuk mendeskripsikan pergerakan komponen sistem mekanis. Transformasi ini menyederhanakan derivasi persamaan geraknya, dan merupakan pusat analisis dinamis.
Analisis kinematik adalah proses pengukuran besaran kinematik yang digunakan untuk menggambarkan gerakan. Dalam bidang teknik, analisis kinematik dapat digunakan untuk menemukan kisaran gerakan untuk mekanisme yang diberikan, dan, bekerja secara terbalik, sintesis kinematik mendesain mekanisme untuk kisaran gerakan yang diinginkan. Selain itu, kinematika menerapkan geometri aljabar untuk mempelajari keuntungan mekanis dari sistem mekanis, atau mekanisme.
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa itu kinematika?
J: Kinematika adalah cabang mekanika klasik yang menggambarkan gerakan titik, benda (objek) dan sistem benda (kelompok objek) tanpa mempertimbangkan penyebab gerakan tersebut.
T: Apa yang diukur oleh analisis kinematik?
J: Analisis kinematik mengukur besaran kinematik yang digunakan untuk menggambarkan gerakan.
T: Apa yang dimaksud dengan transformasi kaku?
J: Transformasi kaku adalah transformasi geometris tertentu yang digunakan untuk menggambarkan gerakan komponen dalam sistem mekanis.
T: Bagaimana kinematika dapat diabstraksikan ke dalam fungsi matematika?
J: Rotasi dapat diwakili oleh elemen-elemen lingkaran satuan bidang yang kompleks, dan aljabar planar lainnya dapat digunakan untuk merepresentasikan pemetaan geser dalam ruang dan waktu absolut, dan transformasi Lorentz dalam ruang dan waktu relativistik.
T: Bagaimana kinematika dapat diterapkan dalam bidang teknik?
J: Dalam bidang teknik, analisis kinematik dapat digunakan untuk menentukan frekuensi gerak mekanisme tertentu, sedangkan dalam sintesis kinematik terbalik, mekanisme dirancang untuk frekuensi gerak yang diinginkan. Hal ini juga menerapkan geometri aljabar untuk mempelajari keuntungan mekanis dari suatu sistem atau mekanisme mekanis.
T: Di mana lagi metode kinematik digunakan selain dalam bidang teknik?
J: Astrofisika menggunakannya untuk menggambarkan gerakan dan sistem benda-benda angkasa; teknik mesin, robotika, dan biomekanika menggunakannya untuk bagian-bagian yang terhubung seperti motor atau lengan robot; matematikawan telah mengembangkan ilmu pengetahuan yang menggunakan waktu sebagai parameter; dan telah diaplikasikan untuk mempelajari gerakan kerangka manusia.
