Cinemática (do grego κινημα, movimento) é o ramo da Física que se ocupa da descrição dos movimentos dos corpos, sem se preocupar com a análise de suas causas (Dinâmica). Geralmente trabalha-se aqui com partículas ou pontos materiais, corpos em que todos os seus pontos se movem de maneira igual e em que são desprezadas suas dimensões em relação ao problema.

Referencial

Trata-se de um ponto de referência S em relação ao qual é definido o vetor posição do corpo em função do tempo. Este vetor nos fornece a posição do corpo em um dado instante t. Assume-se geralmente como origem do sistema de coordenadas a posição do corpo no instante inicial t0. Este instante é escolhido arbitrariamente; para fins práticos pode-se dizer que é o instante em que se dispara o cronômetro para a análise do fenômeno.

Trajetória

Um corpo, em relação a um dado referencial S, ocupa um determinado ponto P em um dado instante t. Chama-se de trajetória ao conjunto dos pontos ocupados por um corpo ao longo de um intervalo de tempo Δt  qualquer.

Deslocamento

É o vetor resultante da subtração do vetor posição final pelo vetor posição inicial :

É importante notar que o deslocamento é de natureza vetorial, ou seja, são consideradas sua posição, direção e sentido. Em certos casos, porém, como em uma corrida de fórmula 1, é mais interessante trabalhar apenas com a distância percorrida ΔS, que é o comprimento da trajetória realizada. do fator 1 em consequência da resolução dos segmentos.

Velocidade média

É a taxa de variação da posição de um corpo se esse tivesse se deslocado da posição inicial à final em velocidade constante. Define-se o vetor velocidade média como sendo:

Para fins práticos podemos definir também a rapidez média ou velocidade escalar média. Trata-se do quociente da distância percorrida ΔS pelo intervalo de tempo Δt em que isto foi feito. Em uma corrida de fórmula 1, por exemplo, se levarmos em conta somente o vetor posição, ao final de cada volta o piloto terá desenvolvido 0 de velocidade média! Entretanto, considerando apenas o espaço percorrido pelo piloto, teremos uma velocidade escalar média diferente de 0, portanto, muito mais útil para as análises necessárias. No movimento unidimensional, trabalhar tanto com um quanto com outro nos leva aos mesmos resultados.

 Velocidade instantânea

É a taxa de variação da posição de um corpo dentro de um intervalo de tempo dt infinitesimal (na prática, instantâneo). Define-se velocidade instantânea ou simplesmente velocidade como sendo:

Podemos falar também de uma rapidez instantânea, que seria o módulo do vetor velocidade em um dado instante de tempo t.

Aceleração média e instantânea

Aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo em um dado intervalo de tempo. Assim como a velocidade, ela apresenta suas interpretações em situações mais globais (aceleração média) e em situações mais locais (aceleração instantânea). Elas são definidas como:

(aceleração média)

(aceleração instantânea)

Por : Gerdson Vieira