مکاترونیک

مكان

مكان يك جسم از طريق انتخاب يك سيستم مختصات بيان مي‌شود. مكان داراي واحد خاصي نيست ولي اغلب كميتهاي فيزيكي ديگر رابطه مستقيم با مكان دارند.

زمان

در تمام سيستم هاي اندازه گيري رايج واحد زمان ثانيه است.

تعريف استاندارد زمان: زمان 9.192.631.770 نوسان اتم تحريك شده سزيم133

طول

فاصله دو نقطه در فضا را طول مي نامند. در سيستم SI طول مسافتي است  كه نور در 299.792.458/1 ثانيه طي مي‌كند.

جرم

جرم توده ذاتي است كه جسم از آن ساخته مي‌شود، وقتي جرم در يك ميدان جاذبه قرار گيرد نيرويي به آن وارد مي‌شود كه به آن وزن مي‌گويند. واحد استاندارد جرم در سيستم SI استوانه‌اي به جرم يك كيلوگرم از جنس پلاتين-ايريديوم است.

هر جرم داراي ابعاد فيزيكي در تمام جهات فضا مي‌باشد كه جرم آن بطور يكنواخت يا غير يكنواخت در آن پخش مي‌شود. اما براي هر جسم نقطه ايي وجود دارد كه بنظر مي‌رسد جرم بطور يكنواخت اطراف آن نقطه توزيع شده كه به آن مركز جرم گفته مي‌شود. مركز جرم مي‌تواند داخل يا خارج جسم قرار گيرد. در اين نقطه بنظر مي‌رسد تمام جرم جسم متمركز شده است.

سرعت

سرعت يكي از واحدهاي فرعي است كه از واحدهاي اصلي مشتق مي شود. سرعت عبارت است از مقدار تغيير مكان در واحد زمان V=∆x/∆t

سرعت از كميت هاي برداري است يعني علاوه بر مقدار داراي جهت نيز هست. به خطي كه جسم مي‌تواند در امتداد آن حركت كند محور (axis)  مي‌گويند.

اجسام مي‌توانند در سه بعد (فضا) حركت كنند. براي نشان دادن آن به سه محور x، y و z نياز داريم.

شتاب

شتاب يكي از واحدهاي فرعي است و عبارت است از مقدار تغييرات سرعت در واحد زمان a=∆v/∆t

نيروي جاذبه در واقع نوعي شتاب است. چون باعث مي‌شود سرعت سقوط اجسام لحظه به لحظه بيشتر شود. شتاب جاذبه زمين m/s² 9.8 است. وقتي جسمي از حالت سكون شروع به سقوط مي‌كند سرعت آن بعد از يك ثانيه به m/s9.8 و بعد از 34 ثانيه به يك ماخ مي‌رسد.

مسافتي كه جسم در حال سقوط از حالت سكون طي مي‌كند از فرمول زير بدست مي‌آيد: d=½at²

جسمي كه از حالت سكون سقوط مي‌كند بعد از يك ثانيه مسافت 4.9 متر و بعد از 34 ثانيه مسافت  5664 متر را طي مي‌كند.

نيرو

نيرو بصورت جرم ضربدر شتاب (f=ma) تعريف مي‌شود. واحد آن در سيستم SI نيوتن مي‌باشد.

اگر به جسمي به جرم يك كيلوگرم نيروي معادل يك نيوتن وارد شود به آن شتابي برابر يك متر بر مجذور ثانيه اعمال مي‌شود.