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Kinematik

Das Ziel der Ki­ne­ma­tik („Bewegungslehre“) ist es, den Ort zu be­lie­bi­gen Zeit­punk­ten exakt zu be­stim­men, bzw. zu be­rech­nen. In der Mi­kro­phy­sik ist dies nicht mehr un­ein­ge­schränkt mög­lich. 

Die Lage des Massenpunkt muss man irgendwie festlegen, damit man seine Bahnkurve berechnen kann. Das geschieht in einem Koordinatensystem, dem aus der Schule bekannten Achsenkreuz mit der zusätzlichen Raumachse, denn die Körper bewegen sich häufig im Raum, nicht nur auf einer Ebene.

Viele Koordinatensysteme sind möglich. Man benutzt die folgenden drei:

1. das rechtwinklige (kartesische) Koordinatensystem

2. das Zylinderkoordinatensystem

3. Das Kugelkoordinatensystem (Polarkoordinatensystem)

In der Mathematik bezeichnet man diese Strecke als „Koordinate”. Dieser Begriff ist vom Lateinischen abgeleitet. Die Vorsilbe „co” bedeutet „mit, zusammen” und der zweite Wortbestandteil „ordinate” bedeutet „geordnet”, gemeint ist eine „geordnete Linie” (linea ordinata). Eine „Koordinate” ist mehr als nur eine „geordnete Linie”, es sind zwei oder auch drei. Jedoch ist der mathematischen Fantasie keine Grenze gesetzt, weshalb man auch von beliebig vielen Koordinaten ausgehen könnte. Nur der menschlichen Vorstellungskraft hapert es schon ab der vierten Dimension.

Das „kartesische Koordinatensystem” ist nach dem latinisierten Namen Cartesius des französischen Mathematikers René Descartes (1596-1650) benannt.

Man nennt die horizontale Achse „Abszissenachse” (von lat.: abscissa „die abgeschnittene“ Linie) oder Rechtsachse. Sie wird oft mit dem Buchstaben versehen.

Die Ordinatenachse zeigt bei positiven y-Werten nach oben Der fett gedruckte Buchstabe o soll eine kleine Merkhilfe sein. Sie heißt auch Hochachse.

Im dreidimensionalen Raum kommt noch eine dritte Achse hinzu, die räumliche Achse, bekannt auch als-Achse. Der Terminus hierfür ist Applikate (von lat. applicare = anfügen, anbringen), eine nicht häufige Bezeichnung. Meistens liegen die - und -Achse in der Ebene. Die -Achse dient dann zur Höhenanzeige.

Der Punkt , in dem sich die beiden Achsen treffen, wird Koordinatenursprung genannt. Der Buchstabe O (abgeleitet von lat. origo = Ursprung) kann leicht mit einer Null verwechselt werden. Steht vor einer Klammer , ist davon auszugehen, dass hier ein Oooh vorliegt und keine Null.

Welches Koordinatensystem man benutzt hängt von seiner Zweckmäßigkeit ab. Das Motto „warum etwas schwieriger machen, wenn es auch einfach geht” kommt hier gut zur Geltung.