Beweging (natuurkunde) | de toestand van het veranderen van de positie van iets
Beweging, of beweging, is de toestand waarin iets van positie verandert of waarin iets zich op een andere plaats bevindt. Een vogel die vliegt is in beweging. Een persoon die loopt ook. Dit komt omdat zij veranderen van plaats. Zij "bewegen" van de ene plaats naar de andere. Er zijn veel vormen van wetenschap en wiskunde die te maken hebben met beweging.
Door het werk van wetenschappers als Galilei en Newton weten we dat positie relatief is. Dit betekent dat de positie van een voorwerp afhangt van waar het zich bevindt ten opzichte van andere voorwerpen. Een bal kan bijvoorbeeld 150 cm van een doos, 91 cm van een stoel en 30 cm van een tafel verwijderd zijn. Hier hielpen de doos, de stoel en de tafel om de positie van de bal te bepalen. Zij fungeerden als referentiepunten voor de observatie van de bal. Door iemand te vertellen hoe ver de bal zich van andere voorwerpen bevond, werd zijn relatieve positie bepaald.
De beweging van een voorwerp is ook relatief. Het hangt af van hoe zijn positie verandert ten opzichte van andere voorwerpen. Bijvoorbeeld:
Een persoon zit in een trein (Trein A). De trein is nog niet in beweging gekomen. Wanneer die persoon uit het raam kijkt, ziet hij een andere trein (Trein B) . Beide treinen staan in dezelfde richting. Als trein B achteruit rijdt, lijkt het voor de persoon in trein A alsof hij in de richting van trein B rijdt. Als de persoon ook een paal naast de trein kan zien, zal hij zien dat trein A niet bewoog en trein B achteruit bewoog.
Hieruit blijkt dat de beweging niet bekend is zonder referentiekader. In dit voorbeeld is de paal het referentiekader.
De studie van beweging zonder rekening te houden met de oorzaak ervan wordt kinematica genoemd. Kinematica behandelt termen als snelheid, snelheid en versnelling. Dynamica is de tak van de natuurkunde die zich richt op de oorzaken en gevolgen van beweging. Het gaat over kracht, traagheid, arbeid, energie en momentum.
Een kever die door de lucht beweegt
Dierlijke beweging
De beweging van dieren wordt gecontroleerd door het zenuwstelsel, met name de hersenen en het ruggenmerg.
De spieren die het oog besturen worden aangestuurd door het optisch tectum in de middenhersenen. Alle vrijwillige spieren in het lichaam worden aangestuurd door motorneuronen in het ruggenmerg en de achterhersenen. Spinale motorneuronen worden aangestuurd door neurale circuits van het ruggenmerg, en door input van de hersenen. De spinale circuits doen veel reflexreacties, en doen ook ritmische bewegingen zoals lopen of zwemmen. De dalende verbindingen vanuit de hersenen geven een meer verfijnde controle.
De hersenen hebben verschillende gebieden die rechtstreeks naar het ruggenmerg projecteren. Op het hoogste niveau bevindt zich de primaire motorische cortex. Dit is een strook weefsel aan de achterkant van de frontale kwab. Dit weefsel stuurt een enorme projectie rechtstreeks naar het ruggenmerg, via het piramidale kanaal. Dit maakt nauwkeurige vrijwillige controle van de fijne details van bewegingen mogelijk. Er zijn andere hersengebieden die beweging beïnvloeden. Tot de belangrijkste secundaire gebieden behoren de premotorische cortex, de basale ganglia en het cerebellum.
| Gebieden van de hersenen gebruikt voor de controle van beweging | ||
| Gebied | Locatie | Functie |
| Ventrale hoorn | Ruggengraat | Bevat motorische neuronen die de spieren rechtstreeks activeren |
| Oculomotorische kernen | Middenhersenen | Bevat motorische neuronen die de oogspieren direct activeren |
| Cerebellum | Achterhoede | Kalibreert precisie en timing van bewegingen |
| Voorhersenen | Selectie van acties op basis van motivatie | |
| Motorische cortex | Frontale kwab | Directe corticale activering van spinale motorische circuits |
| Premotorische cortex | Frontale kwab | Groepeert elementaire bewegingen in gecoördineerde patronen |
| Supplementair motorisch gebied | Frontale kwab | Rangschikt bewegingen in temporele patronen |
| Frontale kwab | Planning en andere uitvoerende functies | |
Daarnaast controleren de hersenen en het ruggenmerg het autonome zenuwstelsel. Dit systeem werkt door het afscheiden van hormonen en door het moduleren van de "gladde" spieren van de darmen. Het autonome zenuwstelsel beïnvloedt de hartslag, spijsvertering, ademhaling, speekselvorming, transpiratie, urineren, seksuele opwinding en diverse andere processen. De meeste van deze functies staan niet onder directe vrijwillige controle. Verscheidene ervan, zoals de ademhaling, kunnen ook rechtstreeks worden gecontroleerd.
Vragen en antwoorden
V: Wat is beweging?
A: Beweging is het veranderen van de positie van iets of het veranderen van de plaats waar iets zich bevindt.
V: Wie zijn Galilei en Newton?
A: Galilei en Newton waren wetenschappers die beweging bestudeerden, en hun werk hielp ons begrijpen dat positie relatief is, wat betekent dat de positie van een voorwerp afhangt van waar het zich bevindt ten opzichte van andere voorwerpen.
V: Wat bestudeert de kinematica?
A: Kinematica bestudeert de beweging van een voorwerp zonder rekening te houden met de oorzaak ervan. Het behandelt termen als snelheid, snelheid en versnelling.
V: Wat bestudeert de dynamica?
A: Dynamica bestudeert de oorzaken en gevolgen van beweging. Het gaat over kracht, traagheid, arbeid, energie en momentum.
V: Hoe helpen referentiepunten om de positie van een voorwerp te bepalen?
A: Referentiepunten helpen de positie van een voorwerp te bepalen door een referentiekader voor waarneming te verschaffen. Als u iemand bijvoorbeeld vertelt hoe ver een bal verwijderd is van andere voorwerpen, zoals een doos, stoel of tafel, kan hij de relatieve positie ten opzichte van die voorwerpen bepalen.
V: Hoe kan beweging anders worden waargenomen, afhankelijk van een referentiekader?
A: Beweging kan anders worden waargenomen, afhankelijk van het referentiekader dat u gebruikt om de beweging waar te nemen. Als bijvoorbeeld twee treinen in dezelfde richting staan, maar de ene trein beweegt achteruit terwijl de andere stilstaat, dan lijkt het vanuit trein A alsof ze naar trein B toe bewegen, terwijl ze in werkelijkheid helemaal niet bewogen hebben - dit kan alleen worden waargenomen als er een ander referentiepunt is, zoals een paal naast beide treinen, die laat zien dat trein A stilstaat terwijl trein B achteruitrijdt.
