动力学与运动学的区别

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介绍

许多学生在学习或讨论动力学和运动学时都会犯错误。事实上，由于发音相似，学生们常常将这两个术语混为一谈，但这是不正确的。动力学和运动学是不同的，用于不同的目的。简单来说，动力学可以定义为处理物体运动的物理学分支。而运动学则是另一个处理速度、加速度等大小的体系。两者都是物理学的分支。

什么是动力学？

动力学是力学的另一个名称，它是物理学的一个分支。这个物理学分支处理物体的运动。在这个分支中，我们研究所有运动的原因以及由于施加力而导致的物体变化。

历史上这些术语的出现是因为我们看到，每当物体运动时，肯定有一些力或力矩在背后推动这个运动，所以要研究这个力矩或力，我们就必须处理动力学。物体由于任何外加力的各种运动都在动力学的规则下进行研究。在这个分支中，我们处理一些与物体运动相关的量，例如力、力矩等。动力学是研究力原因的完全理论或概念性物理学领域。

动力学的例子

• 水力发电完全基于动力学的原理。

• 风车是由于动力学现象而工作的。

• 我们的汽车和自行车

• 从发射器发射导弹

动力学的重要性

动力学对地球上和太空中的每个人都非常重要。今天，我们在工程方面非常先进，但谁会忘记，实际上，所有机器都在动力学的原理上工作。从最小到最大的每一次创新都或多或少地应用了动力学物理学。在我们的日常生活中，我们使用的风扇、空调、车辆等都是由于力的作用而工作的。

动力学的一些关键重要性如下所示。

• 交通运输：由于动力学，所有车辆都能够借助发动机产生的足够扭矩来实现平稳运动，这有助于所有公共汽车、汽车、卡车等的移动。

• 能源生产：电力生产完全基于涡轮机的旋转，而涡轮机的工作原理是动力学。在水力发电厂中，当具有高动能的水从高海拔流向低海拔时，会使涡轮机旋转并发电。

• 药物的化学反应：在医学科学领域，动力学起着至关重要的作用。在药物发明中，我们根据其动力学特性（如它们如何反应，为什么它们促进反应等）对化合物进行分析。

• 空间火箭推进：利用所有动力学定律，我们找到最佳的航天器轨迹，以最低的成本安全地到达目的地。

• 药物注射：当我们注射合适的药物到体内进行治疗时，药物颗粒的运动遵循动力学原理，我们还在设备中使用合适的压力以正确的方式进行注射。

什么是运动学？

运动学是物理学的另一个分支，也可以说是力学的一个子分支。这个物理学领域也处理运动，但在这里我们不致力于寻找运动的原因。在运动学研究中，我们学习物体的各种运动类型，并从几何角度找出物体运动的方向、速度和加速度的所有可能性。

因此，我们可以说，在运动学中，我们关注的是运动物体的运动方式，而不是关注原因，或者为什么物体在运动？

在物体的运动学研究中，我们借助速度、加速度和方向等因素而不是力和力矩来获得结果。在这个力学领域，我们讨论物体的位移以及物体在特定方向上位移变化的速率。此外，在运动学研究中，结果与物体的质量无关。

运动学的例子

• 有人向东走

• 一个包从建筑物上掉下来

• 一辆自行车从0加速到100

• 军舰发射的导弹

• 钟表的指针运动

• 一本书从桌子上掉下来

运动学的重要性

• 在我们的日常生活中，我们为了任何目的而旅行，但我们想要一个关于成本、距离等的近似概念。对于这种分析，我们可以使用运动学，其中我们可以考虑车辆的方向、距离和速度来计算所需时间和其他因素。

• 日复一日，人类对星际旅行的好奇心越来越强，对于这些活动，我们使用运动学方程来计算所需的方向和速度，以便安全旅行。

• 在田径运动中，运动员利用运动学的规则和结果来实现铅球或标枪的高分推进。

• 利用运动学定律，我们还可以设计具有合适动力和尺寸的机器人，并且借助运动学方程进行一些计算，我们还可以远程操作它们。

动力学与运动学之间的区别

动力学	运动学
研究运动的原因	研究运动的性质
研究运动的性质	研究具有位置、速度、方向和加速度的运动
物体的质量在动力学中很重要。	物体的质量没有影响
不使用数学方程	3个运动学数学方程
考虑力	不受力的影响

结论

动力学和运动学都是力学的子分支，两者都处理物体的运动。主要区别在于动力学侧重于运动的原因，而运动学告诉我们运动的类型是什么？

常见问题

Q1. 列出运动学的方程？

答：运动学具有以下运动方程，我们根据这些方程来检查运动的类型。

• $\mathrm{u=v+at}$

• $\mathrm{s=ut+\frac{1}{2}at^2}$

• $\mathrm{v^2=u^2+2as}$

Q2. 力学有哪些类型？

答：力学有三种类型。

• 经典力学

• 量子力学

• 统计力学

Q3. 什么是力学？

答：力学是物理学的一个分支。在这个科学分支中，我们处理物体静止或运动的所有问题、可能性和原因。

Q4. 什么是量子力学？

答：它是物理学的一个分支，研究的是分子和亚分子范围内粒子的性质、行为和运动。

Q5. 什么是动能？

答：动能是由于物体运动而产生的一种能量。物体的动能取决于该物体的质量和速度。

$\mathrm{K.E.=\frac{1}{2}mv^2}$

什么是统计力学？

答：它是现代物理学的一个分支，用于研究具有许多自由度的物体的研究。在这个物理学分支中，我们学习概率论的重要性及其应用。此外，在这个部分中，我们还分析机械系统的平均行为。