Bewegung (Physik)

Bewegung, oder Bewegung, ist der Zustand, in dem sich die Position von etwas ändert, d.h. in dem sich ändert, wo etwas ist. Ein fliegender Vogel oder eine gehende Person bewegen sich, weil sie von einem Ort zum anderen wechseln, wo sie sich befinden. Es gibt viele Arten von Wissenschaft und Mathematik im Zusammenhang mit Bewegung.

Zum Beispiel wissen wir dank der Arbeit von Wissenschaftlern wie Galileo Galilei und AlbertEinstein, dass Position und Bewegung relativ sind. Das bedeutet, dass die Position von allem davon abhängt, wo sie im Verhältnis zu anderen Dingen existieren. Ein Ball ist zum Beispiel einen Meter von einem Kasten, einen Meter von einem Stuhl und einen Fuß von einem Tisch entfernt. Nach Einstein bedeutet die Position des Balls, wie weit der Ball von anderen Dingen entfernt ist. Indem ich Ihnen also sagte, wie weit der Ball von anderen Dingen entfernt war, habe ich Ihnen seine Position mitgeteilt. Auch die Bewegung eines Objekts ist relativ. Seine Bewegung hängt davon ab, wo er sich im Verhältnis zu anderen Dingen befindet und wohin er sich im Verhältnis zu anderen Dingen bewegt.

Es gibt viele Dinge, die bei der Bewegung eine Rolle spielen, wie Geschwindigkeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Schwerkraft, magnetische Anziehung und Abstoßung, Reibung und Trägheit. Außerdem ist Arbeit erforderlich, um Bewegung zu erzeugen. Licht bewegt sich mit etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde oder 186.000 Meilen pro Sekunde.

Ein Käfer, der sich durch die Luft bewegt

Tierbewegung

Bei Tieren wird die Bewegung durch das Nervensystem, insbesondere Gehirn und Rückenmark, gesteuert.

Die Muskeln, die das Auge steuern, werden durch den Sehnervenkopf im Mittelhirn angetrieben. Alle willkürlichen Muskeln im Körper werden von motorischen Neuronen im Rückenmark und im Hinterhirn angetrieben. Die motorischen Neuronen der Wirbelsäule werden von den Nervenschaltkreisen des Rückenmarks und von Eingängen aus dem Gehirn gesteuert. Die spinalen Schaltkreise führen viele Reflexreaktionen aus und führen auch rhythmische Bewegungen wie Gehen oder Schwimmen aus. Die absteigenden Verbindungen vom Gehirn ermöglichen eine anspruchsvollere Steuerung.

Das Gehirn verfügt über mehrere motorische Areale, die direkt auf das Rückenmark projizieren. Auf der höchsten Ebene befindet sich der primäre motorische Kortex, ein Gewebestreifen am hinteren Rand des Frontallappens. Dieses Gewebe sendet über die Pyramidenbahn eine massive Projektion direkt an das Rückenmark. Dies ermöglicht eine präzise willentliche Kontrolle der feinen Details der Bewegungen. Es gibt weitere Hirnareale, die die Bewegung beeinflussen. Zu den wichtigsten sekundären Arealen gehören der prämotorische Kortex, die Basalganglien und das Kleinhirn.

Hauptbereiche der Bewegungskontrolle
Bereich	Standort	Funktion
Ventral-Horn	Rückenmark	Enthält Motoneuronen, die Muskeln direkt aktivieren
Okulomotorische Kerne	Mittelhirn	Enthält Motoneuronen, die direkt die Augenmuskeln aktivieren
Kleinhirn	Hinterhirn	Kalibriert die Präzision und das Timing von Bewegungen
Basalganglien	Vorderhirn	Aktionsauswahl auf der Grundlage der Motivation
Motorischer Kortex	Stirnlappen	Direkte kortikale Aktivierung der spinalen motorischen Schaltkreise
Prämotorischer Kortex	Stirnlappen	Gruppiert elementare Bewegungen in koordinierte Muster
Zusätzlicher motorischer Bereich	Stirnlappen	Sequenziert Bewegungen in zeitliche Muster
Präfrontaler Kortex	Stirnlappen	Planung und andere ausführende Funktionen

Darüber hinaus enthalten Gehirn und Rückenmark umfangreiche Schaltkreise zur Steuerung des autonomen Nervensystems, das durch die Ausschüttung von Hormonen und die Modulation der "glatten" Muskeln des Darms funktioniert. Das autonome Nervensystem beeinflusst die Herzfrequenz, die Verdauung, die Atemfrequenz, den Speichelfluss, das Schwitzen, das Wasserlassen, die sexuelle Erregung und verschiedene andere Prozesse. Die meisten seiner Funktionen stehen nicht unter direkter freiwilliger Kontrolle.

Fragen und Antworten

F: Was ist Bewegung?

A: Bewegung ist der Zustand, in dem sich die Position von etwas ändert oder in dem sich etwas befindet.

F: Wer sind Galilei und Newton?

A: Galilei und Newton waren Wissenschaftler, die sich mit Bewegung beschäftigten. Ihre Arbeit half uns zu verstehen, dass die Position relativ ist, d.h. die Position eines Objekts hängt davon ab, wo es sich im Verhältnis zu anderen Objekten befindet.

F: Was wird in der Kinematik untersucht?

A: Die Kinematik untersucht die Bewegung eines Objekts, ohne die Ursache zu berücksichtigen. Sie befasst sich mit Begriffen wie Geschwindigkeit, Tempo und Beschleunigung.

F: Was wird in der Dynamik untersucht?

A: Die Dynamik untersucht die Ursachen und Auswirkungen von Bewegungen. Sie befasst sich mit Kraft, Trägheit, Arbeit, Energie und Schwung.

F: Wie helfen Referenzpunkte bei der Definition der Position eines Objekts?

A: Referenzpunkte helfen dabei, die Position eines Objekts zu bestimmen, indem sie einen Bezugsrahmen für die Beobachtung bieten. Wenn Sie zum Beispiel jemandem sagen, wie weit ein Ball von anderen Objekten wie einer Kiste, einem Stuhl oder einem Tisch entfernt ist, kann er seine relative Position im Verhältnis zu diesen Objekten bestimmen.

F: Wie kann eine Bewegung je nach Bezugsrahmen unterschiedlich beobachtet werden?

A: Je nachdem, welchen Bezugsrahmen Sie bei der Beobachtung verwenden, kann eine Bewegung unterschiedlich wahrgenommen werden. Wenn z.B. zwei Züge in die gleiche Richtung fahren, aber der eine sich rückwärts bewegt, während der andere stehen bleibt, dann sieht es aus dem Inneren von Zug A so aus, als ob sie sich auf Zug B zubewegen, obwohl sie sich in Wirklichkeit gar nicht bewegt haben - das kann man nur sehen, wenn es einen anderen Bezugspunkt gibt, wie z.B. einen Mast neben den beiden Zügen, der zeigt, dass Zug A stehen geblieben ist, während sich Zug B rückwärts bewegt hat.