• Cos'è la cinematica?
• Elementi di cinematica
• Esempi di cinematica

Spieghiamo cos'è la cinematica e qual è l'origine di questa branca della fisica. Elementi di cinematica ed esempi applicativi.

fisico che studia il movimento degli oggetti solidi e la loro traiettoria in funzione del tempo, senza tener conto dell'origine delle forze che lo motivano. Per questo, viene presa in considerazione la velocità (la variazione in Dislocamento per unità di tempo metereologico) e il accelerazione (cambiamento di velocità) dell'oggetto in movimento.

Le origini della cinematica risalgono al astronomia tempi antichi, quando astronomi e filosofi come Galileo Galilei osservavano la movimento di sfere in piani inclinati e in caduta libera per comprendere il movimento del stelle celeste. Questi studi, insieme a quelli di Nicolás Copernicus, Tycho Brahe e Johannes Kepler, servirono da riferimento per Isaac Newton per formulare il suo tre leggi del moto, e tutto questo insieme ha fondato la cinematica moderna all'inizio del XVIII secolo.

I contributi dei francesi Jean Le Rond d'Alembert, Leonhard Euler e André-Marie Ampère sono stati fondamentali per stabilire questo disciplina, battezzato dallo stesso Ampère come cinematica (dal greco kinin, scorrere, spostare).

Il postulato molto più tardi della relatività di Albert Einstein avrebbe capovolto questa disciplina e trovato la cinematica relativistica, in cui il tempo e spazio Non sono dimensioni assolute, in quanto le velocità della luce.

Elementi di cinematica

Gli elementi base della cinematica sono tre: spazio, tempo e un mobile. Dobbiamo tenere in considerazione che in meccanica classiche le prime due (tempo e spazio) sono dimensioni assolute, indipendenti dal mobile e precedenti alla sua esistenza.

Lo spazio è descritto dalla geometria euclidea, il tempo è considerato unico in qualsiasi regione del universo, e un cellulare può essere qualsiasi corpo in movimento. I cellulari più semplici sono particelle (e il suo studio apre il campo della cinematica delle particelle), ma più frequentemente vengono considerati solidi rigidi (analoghi a un sistema di particelle e corrispondenti a ciò che conosciamo come corpi o oggetti).

In questo senso, la cinematica classica contempla i seguenti tipi di movimento:

• Movimento uniforme della linea. Un corpo viaggia a velocità costante v, con accelerazione nulla in linea retta.
• Moto rettilineo uniformemente accelerato. Un corpo si muove a una velocità che varia linearmente (poiché la sua accelerazione è costante) col passare del tempo.
• Movimento armonico semplice. È un moto alternativo periodico in cui un corpo oscilla attorno a un punto di equilibrio in a indirizzo determinato e in unità di tempo regolari.
• Movimento parabolico. È la composizione di due diversi movimenti rettilinei: uno orizzontale e di velocità costante, l'altro verticalmente e uniformemente accelerato.
• Moto circolare uniforme. Come indica il nome, è il movimento che traccia dei cerchi perfetti nel suo percorso, mantenendo inalterato nel tempo il modulo della sua velocità.
• Moto circolare uniformemente accelerato.È il movimento che traccia nel suo percorso cerchi perfetti, ma con una velocità che varia di modulo nel tempo.
• Moto armonico complesso. È la combinazione di vari semplici movimenti armonici, in diverse direzioni.

Esempi di cinematica

Le lancette di un orologio illustrano il movimento circolare uniforme.

La maggior parte dei moti conosciuti sulla faccia della terra sono buoni esempi dagli studi cinematici. La caduta di un corpo, ad esempio, è un movimento uniformemente accelerato dalla forza di gravità quello terra esercita su tutti gli oggetti. Questa forza è ciò che chiamiamo peso e indica il centro del pianeta.

Un altro esempio è un corpo sospeso da un elastico, come una molla, il cui movimento sarà armonico semplice o complesso a seconda delle forze che esercitiamo su di esso.

Infine, il movimento delle lancette dell'orologio o di un oggetto sciolto all'interno di una centrifuga (i panni in lavatrice, ad esempio), consente di illustrare rispettivamente il movimento circolare uniforme o accelerato.