Kinemática

Kinemática, ramo da física e uma subdivisão da mecânica clássica que se ocupa do movimento geométrico possível de um corpo ou sistema de corpos sem consideração das forças envolvidas (ou seja causas e efeitos dos movimentos).

Físico italiano Guglielmo Marconi a trabalhar na sala sem fios do seu iate Electra, c. 1920.
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Segue-se um breve tratamento da cinemática. Para um tratamento completo, ver mecânica.

Kinematics visa fornecer uma descrição da posição espacial dos corpos ou sistemas de partículas materiais, a velocidade a que as partículas se movem (velocidade), e a velocidade a que a sua velocidade está a mudar (aceleração). Quando as forças causadoras são desconsideradas, as descrições de movimento só são possíveis para partículas que tenham limitado o movimento – ou seja, que se movam em trajectórias determinadas. Em movimento sem restrições, ou livre, as forças determinam a forma da trajectória.

Para uma partícula que se mova numa trajectória recta, uma lista de posições e tempos correspondentes constituiria um esquema adequado para descrever o movimento da partícula. Uma descrição contínua exigiria uma fórmula matemática que expressasse posição em termos de tempo.

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Quando uma partícula se move num caminho curvo, uma descrição da sua posição torna-se mais complicada e requer duas ou três dimensões. Nestes casos, as descrições contínuas sob a forma de um único gráfico ou fórmula matemática não são viáveis. A posição de uma partícula em movimento sobre um círculo, por exemplo, pode ser descrita por um raio de rotação do círculo, como o raio de uma roda com uma extremidade fixada no centro do círculo e a outra extremidade ligada à partícula. O raio de rotação é conhecido como um vector de posição da partícula, e, se o ângulo entre ele e um raio fixo for conhecido como uma função do tempo, a magnitude da velocidade e da aceleração da partícula pode ser calculada. A velocidade e a aceleração, contudo, têm tanto a direcção como a magnitude; a velocidade é sempre tangente ao trajecto, enquanto a aceleração tem duas componentes, uma tangente ao trajecto e outra perpendicular à tangente.

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