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運動 (物理學)

指数 運動 (物理學)

在物理学中,运动是指物体在空间中的相對位置随着时间而变化。讨论运动必须取一定的参考系,但参考系是任选的。运动是物理学的核心概念,对运动的研究开创力学这门科学。现代物理学是建立在力学基础上的科学,物理学中的各个科目只有在建立起一套力学规律后才被视为完备的学科。.

目录

  1. 28 关系: 埃德沃德·迈布里奇對數尺度布拉格定律分子振動動力學移动科学大纲科技传播学空間等速率圓周運動相對運動運動生物力學被动运输跑步辩证唯物主义运动 (物理)运动 (消歧义)运动学运动方程肌肉自转速率液体本杰明·汤普森,伦福德伯爵机器机器人机械运动数学

埃德沃德·迈布里奇

埃德沃德·迈布里奇(Eadweard James Muybridge,;)是一位英国摄影师,知名於在攝影運動研究方面的開創性工作和在电影放映机的早期工作。 邁布里奇20歲時移居美國,成為一位賣書商,初時定居於紐約市,之後定居於三藩市。原訂於1860年返回歐洲,他卻因為所乘搭的一輛馬車在德薩斯州撞車而令頭部嚴重受傷。在往後的數年,他在英國休養了幾年,在那裡他從事專業攝影,學習濕板膠棉工藝過程,並獲得至少兩項英國發明專利。他於1867年返回三藩市,1868年在约塞米蒂谷完成了他那輯舉世聞名的大型照片集。 1874年,邁布里奇射殺了據說是他的太太的情人的Harry Larkyns,但被陪審團認為他的行為屬於自衛殺人(justifiable homicide),所以無罪釋放(acquitted。之後1875年他在中美洲遊歷了超過一年,去尋找攝影題材。 他因使用多个相机拍摄运动的物体而著名,他发明的“动物实验镜”(Zoopraxiscope)是一种可以播放运动图像的投影机,将连续图像绘制在一块玻璃圆盘的边缘,随着玻璃的旋转,将影像投射出去,这样就使这些影象显得像在运动。 他在美国开创其事业之前学习了摄影,他因拍摄大量运动中的动物和人物的照片而著名,他同时也是一个成功的风景和勘察摄影师,纪录片艺术家,战地记者和发明家。迈布里奇革命性的技术创造了永恒的形象,进而深深影响了几代摄影师,电影制作者和艺术家,其中包括Francis Bacon, Marcel Duchamp, Jasper Johns, Cy Twombly, 和 Douglas Gordon。.

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對數尺度

對數尺度(logarithmic scale)是一個非線性的測量尺度,用在數量有較大範圍的差異時。像黎克特制地震震級、聲學中的音量、光學中的光強度、及溶液的PH值等。 對數尺度是以數量級為基礎,不是一般的,因此每個刻度之間的商為一定值。.

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布拉格定律

在物理學中,布拉格定律給出晶格的相干及不相干散射角度。當X射線入射於原子時,跟任何電磁波一樣,它們會使電子雲移動。電荷的運動把波動以同樣的頻率再發射出去(會因其他各種效應而變得有點模糊);這種現象叫瑞利散射(或彈性散射)。散射出來的波可以再相互散射,但這種進級散射在這裏是可以忽略的。當中子波與原子核或不成對電子的相干自旋進行相互作用時,會發生一種與上述電磁波相近的過程。這些被重新發射出來的波來相互干涉,可能是相長的,也可能是相消的(重疊的波某程度上會加起來產生更強的波峰,或相互消抵),在探測器或底片上產生繞射圖樣。而所產生的波干涉圖樣就是繞射分析的基本部份。這種解析叫布拉格繞射。 布拉格繞射(又稱X射線繞射的布拉格形式),最早由威廉·勞倫斯·布拉格及威廉·亨利·布拉格於1913年提出,他們早前發現了固體在反射X射線後產生的晶體線(與其他物態不同,例如液體),而這項定律正好解釋了這樣一種效應。他們發現,這些晶體在特定的波長及入射角時,反射出來的輻射會形成集中的波峰(叫布拉格尖峰)。布拉格繞射這個概念同樣適用於中子繞射及電子繞射 。中子及X射線的波長都於原子間距離(~150 pm)相若,因此它們很適合在這種長度作“探針”之用。 威廉·勞倫斯·布拉格使用了一個模型來解釋這個結果,模型中晶體為一組各自分離的平行平面,相鄰平面間的距離皆為一常數d。他的解釋是,如果各平面反射出來的X射線成相長干涉的話,那麼入射的X射線經晶體反射後會產生布拉格尖峰。當相位差為2π及其倍數時,干涉為相長的;這個條件可經由布拉格定律表示: 其中n為整數,λ為入射波的波長,d為原子晶格內的平面間距,而θ則為入射波與散射平面間的夾角。注意移動中的粒子,包括電子、質子和中子,都有對應其速度及質量的德布羅意波長。 布拉格定律由物理學家威廉·勞倫斯·布拉格爵士於1912年推導出來,並於1912年11月11日首度於劍橋哲學會中發表。儘管很簡單,布拉格定律確立了粒子在原子大小下的存在,同時亦為晶體研究了提供了有效的新工具──X射線及中子繞射。威廉·勞倫斯·布拉格及其父,威廉·亨利·布拉格爵士獲授1915年諾貝爾物理學獎,原因為晶體結構測定的研究,他們測定了氯化鈉、硫化鋅及鑽石的結構。 他們是唯一一隊同時獲獎的父子隊伍,而威廉·勞倫斯·布拉格時年25歲,因此成了最年輕的諾貝爾獎得主。.

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分子振動

分子振動是指分子內原子間進行的週期性來回運動,而不包含分子的移動和轉動。這種週期性的運動頻率稱為振動頻率。在光譜學上常用紅外吸收光譜法與拉曼光譜學來測量分子的振動頻率,並用來分析分子結構。.

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動力學

動力學(Dynamics)是古典力學的一門分支,主要研究運動的變化與造成這變化的各種因素。換句話說,動力學研究力對物體之運動所造成的影響。運動學則是純粹描述物體的運動,完全不考慮導致運動的因素。 更仔細地說,動力學研究由於力的作用,物理系統怎樣改變。動力學的基礎定律是艾薩克·牛頓提出的牛頓運動定律。對於任意物理系統,只要知道其作用力的性質,引用牛頓運動定律,就可以研究這作用力對於這物理系統的影響。 在經典電磁學裏,物理系統的動力狀況涉及了經典力學與電磁學,需要使用牛頓運動定律、馬克士威方程式、勞侖茲力方程式來描述。動力學是機械工程與航空工程的基礎課程。.

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移动

移动可以指:.

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科学大纲

以下大綱是科學的主題概述: 科学(Science,Επιστήμη)是通過經驗實證的方法,對現象(原來指自然現象,現泛指包括社會現象等現象)進行歸因的学科。科学活动所得的知识是条件明确的(不能模棱两可或随意解读)、能经得起检验的,而且不能与任何适用范围内的已知事实产生矛盾。科学原仅指对自然现象之规律的探索与总结,但人文学科也被越来越多地冠以“科学”之名。 人们习惯根据研究对象的不同把科学划分为不同的类别,传统的自然科学主要有生物學、物理學、化學、地球科學和天文學。逻辑学和数学的地位比较特殊,它们是其它一切科学的论证基础和工具。 科学在认识自然的不同层面上设法解决各种具体的问题,强调预测结果的具体性和可证伪性,这有别于空泛的哲学。科学也不等同于寻求绝对无误的真理,而是在现有基础上,摸索式地不断接近真理。故科学的发展史就是一部人类对自然界的认识偏差的纠正史。因此“科学”本身要求对理论要保持一定的怀疑性,因此它绝不是“正确”的同义词。.

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科技传播学

科技传播学(Science Communication)一般是指向非专业人士介绍与科学有关话题的大众传播。研究的对象是科技相关的传播行为,以及传播科技知识中人与社会所建立的关系。科技传播学沟通了人类社会和科学技术知识,主要基本理论包括系统论、信息论、控制论等方面。科技传播作为科技发展的基本条件,支持了科技工作者的科学发现和技术发明。这往往涉及专业科学家(称为“外联”或“大众化”),而且还发展成为本身就是一个专业领域。它包括科学展览会,新闻业,或媒体制作。 科学传播可针对产生用于科学研究或学习的支持,或者告知决策,包括政治的和伦理的思考。有解释的方法而不是简单的科学发现被受到越来越重视。这可能是在应对容易扩散的科学误导时尤其重要,因为科学误导是不受科学方法的限制As summarised in Gregory, Jane & Steve Miller (1998) Science in Public: communication, culture and credibility (New York: Plenum), 11-17.

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空間

間(Raum,space,espace,espacio,spazio),,抽象化之後形成的概念。與時間二者,構成物質存在的基本範疇,是人類思考的基本概念框架之一。人類可以用直覺了解空間,但難以概念化,因此自古希臘時代開始,就成為哲學與物理學上重要的討論課題。空間存在,是運動構成的基本條件。在物理學中,以三個維度來描述空間的存在。相對論中,將時間及空間二者,合併成單一的時空概念。伽利略、莱布尼兹、艾萨克·牛顿、伊曼努尔·康德、卡爾·弗里德里希·高斯、爱因斯坦、庞加莱都研究空间的本质。.

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等速率圓周運動

等速率圓周運動(Uniform circular motion),是指物體以等速率沿著圓周作運動,變速率圓周運動與其相對。在這種情況下速度的大小保持不變,但方向不斷的改變。加速度是速度對於時間的變化率,而速度方向的改變構成了加速度,即使速率保持不變,在圓周上運動的物體仍作加速度運動。.

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相對運動

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運動生物力學

运动力学是量化研究與分析專業运动员在一般運動中的力學研究。透過数学模型、计算机模拟和量度对动作的角度和力进行分析用以提高运动员的性能。运动力学中有兩個研究領域:「静力学」靜止狀態(無運動)或以恆定速度移動的恆定運動狀態的系統研究和「動力學」包含加速度时间、位移、速度和速率中產生的力.

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被动运输

被动运输指的是生物化学物质的运动或其他原子或分子穿过细胞膜。不像主动运输,该过程不需要化学能,这是因为顺浓度梯度的跨膜转运总是伴随着系统熵增大的方向进行的。因此,被动运输是基于细胞膜的半透性,这也相应地依赖膜脂以及膜蛋白的组织形式及其化学表征。被动运输的四种形式分别是:简单扩散(自由扩散)、易化扩散(协助扩散)、过滤以及渗透。.

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跑步

跑步的定義是指陸生動物使用足部,移動最快捷的方法。它在運動上的定義是一種步伐,有時雙腳不會同一時間踫到地面。它亦是一種有氧的運動或無氧的運動。.

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辩证唯物主义

辩证唯物主义(dialectical materialism)是一種以馬克思和恩格斯學說來研究現實的哲學方法,是用“辩证的观点”和“唯物论的观点”解释和认识世界的理论。辩证唯物主义批判地继承了费尔巴哈(Ludwig Andreas Feuerbach)的机械唯物主义。.

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运动 (物理)

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运动 (消歧义)

运动可以指:.

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运动学

运动学(kinematics)是力学的一门分支,专门描述物体的運動,即物体在空间中的位置随时间的演进而作的改变,完全不考慮作用力或质量等等影响運動的因素。運動学与kinetics、動力學不同。力動學专门研究造成运动或影响运动的各种因素。動力學綜合運動學與力動學在一起,研究力學系統由於力的作用隨著時間演進而造成的運動。 任何一个物体,像是车子、火箭、星球等等,不论其尺寸大小,假若能够忽略其内部的相对运动,假若其内部的每一部份都是朝相同的方向、以相同的速度移动,那麼,可以简易地将此物体视为質點,将此物体的质心的位置当作質點的位置。在运动学裏,这种質點运动,不论是直線运动或是曲線运动,都是最基本的研究对象。 假若不能忽略物体内部的相对运动,则当解析其运动时,必须先将物体理想化为刚体,即一群彼此之间距离不变的質點。涉及刚体的问题比较困难。刚体可能会进行平移运动、旋转运动或两者的综合。更困难的案例是多刚体系统的運動。在這系统内,几个刚体由mechanical linkage连结在一起。運動學分析某連桿裝置的可能運動範圍,或反過來,設計滿足預定運動範圍的連桿裝置。起重機或引擎活塞系統都是簡單的運動系統。起重機是一種open kinematic chain。活塞系統是四連桿組的一部分。.

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运动方程

运动方程是刻划系统运动的物理参量所满足的方程或方程组。它们以这些参量对于时间的微分方程形式出现。.

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肌肉

肌肉(英語:muscle)是一種能收縮的動物組織,屬於,由胚胎的中胚層發育而來。肌肉細胞有收縮纖維,會在細胞間移動並改變細胞的大小。 肌肉分為骨骼肌、心肌和平滑肌三種,其功能皆為產生力並導致運動。心肌和平滑肌的收縮不由意識控制且為生存所必需,例如心臟的收縮或是腸胃道的蠕動等。骨胳肌的自主收縮用來移動身體且能夠被精細地控制,例如眼睛的運動或大腿股四頭肌的總體運動。自主肌肉纖維分成快慢兩種,慢肌纖維可以持續較長的時間,但力量較小;快肌纖維收縮地較快,力量也較大,但也較快感到疲勞。.

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自转

自轉,是指物件自行旋轉的運動,物件會沿著一條穿过本身的軸旋轉,這條軸被稱為「自轉軸」。一般而言,自轉軸都會穿越天體的質心。 恆星和行星都會自轉,小天體亦大多會自轉。作為天體的集合體,星系也會自轉。 如果行星自轉軸在長期運動中漸漸偏離原有方向,即會產生歲差, Western Washington University Planetarium.

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速率

速率(Speed)是物理学中的一个基本概念,是指物体在一定时间内经过的路程,用来表示物体运动的快慢程度。 在日常生活中,速率常常和速度混用,但两者在物理学中对应着不同的概念。速率是一个标量,只有大小,没有方向。它的量纲是长度除以时间。速度的量纲和速率相同,但速度是有方向的向量。物体的瞬时速率等于瞬时速度的大小,而平均速率则不一定等于平均速度的大小。在日常生活中,也用“速度”这个词表示速率的意思。 国际单位制中,速率的單位為米每秒(m/s),但日常生活中較常用的單位是千米每小時(km/h)或是英制系統下的英里每小時(mph)。海上船只或物体的行進速率,一般會使用節作為單位。 依照狭义相对论,能量或信息所能傳遞的最快速率為真空中的光速c.

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液体

液体(Liquid)是物质的四个基本状态之一(其它状态有固体、气体、等离子体),没有确定的形状,但有一定体积,具有移动与转动等运动性。液体是由经分子间作用力结合在一起的微小振动粒子(例如原子和分子)组成。水是地球上最常见的液体。和气体一样,液体可以流动,可以容纳于各种形状的容器。有些液体不易被压缩,而有些则可以被压缩。和气体不同的是,液体不能扩散布满整个容器,而是有相对固定的密度。液体的一个与众不同的属性是表面张力,它可以导致浸润现象。 液体的密度通常接近于固体,而远大于气体。因此,液体和固体都被归为凝聚态物质。另一方面,液体和气体都可以流动,都可被称为流体。虽然液态水在地球上很丰富,但在已知的宇宙中,液态并不是最常见的物态。因为液体的存在需要相对较窄的温度和压强范围。宇宙中最常见的物态是气体(如星际云气)和等离子体(如恒星中)。.

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本杰明·汤普森,伦福德伯爵

本杰明·汤普森爵士,伦福德伯爵,FRS (Sir Benjamin Thompson, Count Rumford, Reichsgraf von Rumford,),英国物理学家,生于英属美洲。他对于热的本质的研究挑战了当时占主流的热质说,对19世纪热力学的发展有重大意义。他也是位多产的发明家。 他于美国独立战争中忠于英国王室,在英国陆军中服役,銜至中校,於战后移居伦敦。在那里,其在后勤方面才能受到赏识,晋升上校,于1784年被英王乔治三世进封爵士。其后,他又移居巴伐利亚,出任当地的陆军大臣,重整了陆军,于1791年获封为神圣罗马帝国伯爵。.

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机器

機器是一件利用能量達到一特定目的的工具、裝置或者設備,一般用來變換或傳遞能量,物料和信息,執行機械運動。機器的動力來源會是機械能、熱能(熱機)、電能(電機)、磁能或是化學能等。以往機器的定義中需要有可動件,由於電子學的進展,已經可以在沒有可動件的情形下傳遞能量The American Heritage Dictionary, Second College Edition.

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机器人

机器人(Robot)包括一切模拟人类行为或思想與模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,機器人指能自動執行任务的人造機器裝置,用以取代或协助人类工作,一般會是機電裝置,由電腦程式或是電子電路控制。 機器人的範圍很廣,可以是自主或是半自主的,可以從本田技研工業的ASIMO或是的等擬人機器人到工业机器人,也包括多台一起動作的,其至是奈米機器人。藉由模仿逼真的外觀及自動化的動作,理想中的高仿真機器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,目前科学界正在向此方向研究开发。有关机器人的话题,常见于科幻作品中。 機器人學是有關機器人設計、組裝、運作及應用的技術研究,以及控制機器人的電腦系統、感測器回授以及信息處理等。機器人可以代替人類在一些危險的環境或是製造程序中工作,或是在外貌、行為或認知上取代人類。許多機器的概念都來自自然界,因此有仿生機器人學的出現。 在工業時代機械技術提昇後,像自動化設備、遙控甚至無線遙控也日益成熟,電子學的進展成為機器人發展的動力。第一個電子式自動機是於1948年在英國的布里斯托尔由William Grey Walter發明,第一個數位化,由電腦控制的自動機是在1954年由George Devol發明,命名為,後續在1961年賣給奇異電氣,用在紐澤西州的工廠中,用來將壓鑄設備中的熱金屬上移。 機器人可以作一些重複性高或是危險,人類不想做的工作,也可以做一些因為尺寸限制,人類無法作的工作,甚至是像外太空或是深海中,不適人類生存的環境。 社會上對越來越多的機器人及其角色有些疑慮,機器人因為在越來越多方面可以取代人類,因此被認為是增加失業人口的主因之一 。戰爭中使用的機器人也有道德上的疑慮。機器人自主的可能性及其影響是科幻小說的主題之一,以後也可能變成實際會發生的問題。.

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机械运动

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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