DEFINICIÓN :



La cinemática (del griego  κινέιν kinéin 'mover, desplazar') es la rama de la física  que describe el MOVIMIENTO de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, al estudio de la Trayectoria en función del tiempo. Para ello utiliza velocidades y aceleraciones , que describen cómo cambia la posición en función del tiempo. La velocidad se determina como el cociente entre el desplazamiento y el tiempo utilizado, mientras que la aceleración es el cociente entre el cambio de velocidad  y el tiempo utilizado.

 

Historia : 

Los primeros en intentar describir el movimiento fueron los astrónomos y los filósofos griegos. Hacia 1605, Galileo Galilei hizo sus famosos estudios del movimiento de caida libre y de esferas en planos inclinados a fin de comprender aspectos del movimiento relevantes a su tiempo, como el movimiento de los planetas y de las balas de cañón  Posteriormente, el estudio de la cicloide realizado por Evangelista fue configurando lo que se conocería como Geometría del movimiento.

Luego, las aportaciones de Nicolas Copernico expandieron los horizontes en la descripción del movimiento durante 1687, con la publicación de los Principia Issac Newton  hizo la mayor aportación conocida al estudio sistemático del movimiento. Entre otros numerosos aportes, estableció la tres  leyes que llevan su nombre, con lo que contribuyó al campo de la dinámica, además de postular la Ley de gravitación universal

El nacimiento de la cinemática moderna tiene lugar con la locución de Pierre Barignon el 20 de enero de 1700, ante la Academia Real de las Ciencias Paris . Fue allí cuando definió la noción de aceleración y mostró cómo es posible deducirla de la velocidad instantánea  utilizando un simple procedimiento de Calculo diferencial.

Elementos básicos de la cinemática

Los elementos básicos de la cinemática son el espacio el tiempo y un móvil.

En la Mecánica clásica  se admite la existencia de un espacio absoluto  es decir, un espacio anterior a todos los objetos materiales e independientes de la existencia de estos. Este espacio es el escenario donde ocurren todos los fenómenos físicos  y se supone que todas las leyes de la fisica  se cumplen rigurosamente en todas las regiones del mismo. El espacio físico se representa en la mecánica clásica mediante un espacio euclidiano.





Análogamente, la mecánica clásica admite la existencia de un tiempo absoluto que transcurre del mismo modo en todas las regiones del universo y que es independiente de la existencia de los objetos materiales y de la ocurrencia de los fenómenos físicos.




El móvil más simple que se puede considerar es el punto material o particula; cuando en la cinemática se estudia este caso particular de móvil, se denomina Cinemática de la partícula y cuando el móvil bajo estudio es un cuerpo rígido se lo puede considerar un sistema de partículas y hacer extensivos análogos conceptos; en este caso se le denomina ccinemática del solido rígido o del cuerpo rigido .
   

La cinemática trata del estudio del ovimiento  de los cuerpos en general y, en particular, el caso simplificado del movimiento de un punto material , mas no estudia por qué se mueven los cuerpos sino que se limita a describir sus trayectorias y modo de reorientarse en su avance. Para sistemas de muchas partículas, por ejemplo los fluidos  las leyes de movimiento se estudian en la mecanicade fluidos
El movimiento trazado por una partícula lo mide un observador  respecto a un sistema de referencias Desde el punto de vista matemático, la cinemática expresa cómo varían las coordenadas de psicionio   de la partícula (o partículas) en función del tiempo. La función matemática que describe la trayectoria  recorrida por el cuerpo (o partícula) depende de la velocidad   (la rapidez con la que cambia de posición un móvil) y de la aceleraron  (variación de la velocidad respecto del tiempo).

   

El movimiento de una partícula (o cuerpo rígido) se puede describir según los valores de velocidad y aceleración, que son magnitudes vectoriales
Si la aceleración es nula, da lugar a un movimiento rectilíneo uniforme y la velocidad permanece constante a lo largo del tiempo.
Si la aceleración es constante con igual dirección que la velocidad, da lugar al movimiento rectilíneo  uniforme acelerado  y la velocidad variará a lo largo del tiempo.
Si la aceleración es constante con dirección perpendicular a la velocidad, da lugar al movimiento  circular uniforme , donde el módulo de la velocidad es constante, cambiando su dirección con el tiempo.
Cuando la aceleración es constante y está en el mismo plano que la velocidad y la trayectoria, tiene lugar el movimiento parabólico , donde la componente de la velocidad en la dirección de la aceleración se comporta como un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, y la componente perpendicular se comporta como un movimiento rectilíneo uniforme, y se genera una trayectoria parabólica al componer ambas.
Cuando la aceleración es constante pero no está en el mismo plano que la velocidad y la trayectoria, se observa el efecto clorosis
En el movimiento armónico simule se tiene un movimiento periódico de vaivén, como el del péndulo en el cual un cuerpo oscila a un lado y a otro desde la posición de equilibrio  en una dirección determinada y en intervalos iguales de tiempo. La aceleración y la velocidad son funciones, en este caso, sinuosos el tiempo.

Al considerar el movimiento de traslación de un cuerpo extenso, en el caso de ser un cuerpo rígido conociendo como se mueve una de las partículas, se deduce como se mueven las demás. Más concertadamente:

En un movimiento plano dimensional si se conoce el movimiento de 2 puntos del sólido, el movimiento de todo el sólido está determinado
En un movimiento general tridimensional, el movimiento queda determinado si se conoce el movimiento de 4 puntos del sólido.

Así, considerando un punto del cuerpo, por ejemplo el centro de masa  del cuerpo o cualquier otro, el movimiento de todo el cuerpo se puede expresar como: