Cinemática

Definição de Cinemática

Cinemática é o ramo da mecânica que lida com o movimento puro, sem referência às massas ou forças envolvidas nele.

O que é

Cinemática é o estudo do movimento e o desenvolvimento de equações para descrever os movimentos dos objetos, parte de um componente maior da física conhecido como mecânica clássica.

Essa ciência olha especificamente para o movimento, não as causas do movimento ou as interações que podem ocorrer durante o movimento.

O estudo de causas e interações é conhecido como dinâmica e envolve equações separadas. Os estudantes de física geralmente começam a aprender juntos o básico da cinemática e da dinâmica, pois estão intimamente relacionados.

Nesse campo, os pesquisadores analisam as várias maneiras pelas quais os objetos se movem, avaliando características como aceleração, deslocamento e velocidade.

Eles também estudam ambientes, como ar, água ou vácuo, nos quais movimentos podem ocorrer.

Essa ciência pode ser aplicada a tudo, desde o estudo de como os cavalos correm até a análise do movimento de partículas no espaço.

O movimento pode ser um campo de estudo complexo, e existem inúmeras aplicações no mundo real e teóricas para a pesquisa cinemática.

Um subconjunto dessa disciplina, conhecido como cinemática reversa, analisa como os objetos devem se mover para atingir determinados objetivos. Pode haver várias soluções para um problema nessa área da física, e um físico pode procurar as mais eficientes e elegantes. Esta pesquisa é particularmente útil em áreas como a robótica, onde os técnicos querem saber como resolver vários problemas de movimento, e os próprios robôs podem ser programados para usar equações cinemáticas para tomar decisões independentes sobre o movimento.

Além de descrever os movimentos de objetos individuais até as menores partículas, a cinemática também estuda sistemas.

Os sistemas vinculados têm padrões de movimento muito diferentes dos objetos individuais e podem se tornar extremamente complexos.

Por exemplo, os animais têm uma série de articulações que afetam seus movimentos.

Em áreas como a animação, ser capaz de representar com precisão o movimento é fundamental para criar realismo e movimento dinâmico, e as equações cinemáticas sustentam a animação por computador para filmes, televisão e outras atividades.

Os textos de física produzem várias equações que podem ser aplicadas a vários problemas, e os alunos também as aprendem em ambientes de sala de aula quando atingem a fase de mecânica clássica de seus estudos.

Algumas dessas equações são muito antigas e envolvem pesquisas realizadas em estudos muito antigos da física.

Pesquisadores no campo da mecânica clássica utilizam essas equações e desenvolvem novas à medida que aprendem mais sobre a física do movimento.

Suas pesquisas podem ser encontradas em periódicos de física e outras publicações que relatam tópicos emergentes em física.

Resumo

Cinemática, ramo da física e uma subdivisão da mecânica clássica preocupada com o movimento geometricamente possível de um corpo ou sistema de corpos sem considerar as forças envolvidas (ou seja, causas e efeitos dos movimentos).

A cinemática visa fornecer uma descrição da posição espacial dos corpos ou sistemas de partículas materiais, a taxa na qual as partículas estão se movendo (velocidade) e a taxa na qual a velocidade delas está mudando (aceleração).

Quando as forças causais são desconsideradas, as descrições de movimento são possíveis apenas para partículas com movimento restrito – ou seja, movendo-se em caminhos determinados.

No movimento sem restrições ou livre, as forças determinam a forma do caminho.

Para uma partícula se movendo em um caminho reto, 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 expresse a posição em termos de tempo.

Quando uma partícula se move em um caminho curvo, uma descrição de sua posição se torna mais complicada e requer duas ou três dimensões.

Nesses casos, descrições contínuas na forma de um único gráfico ou fórmula matemática não são viáveis.

A posição de uma partícula se movendo em 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 presa à partícula.

O raio de rotação é conhecido como vetor de posição para a partícula e, se o ângulo entre ela e um raio fixo é conhecido como uma função do tempo, a magnitude da velocidade e aceleração da partícula pode ser calculada.

Velocidade e aceleração, no entanto, têm direção e magnitude; a velocidade é sempre tangente ao caminho, enquanto a aceleração tem dois componentes, um tangente ao caminho e o outro perpendicular à tangente.

Cinemática

Fonte: brilliant.org/courses.lumenlearning.com/brilliant.org/www.wisegeek.org/www.physicsclassroom.com/www.dictionary.com/robotacademy.net.au