La cinemática 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.
Elementos básicos de la cinemática
Los elementos básicos de la cinemática son el espacio, el tiempo y un móvil. Los dos primeros permiten definir un sistema de referencia desde donde se hacen observaciones y mediciones referentes al movimiento del móvil.
En la mecánica clásica, se admite la existencia de un espacio absoluto, es decir, un espacio anterior a todos los objetos materiales e independiente 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 física se cumplen rigurosamente en todas las regiones del mismo. El espacio físico se representa en la mecánica clásica mediante un espacio euclídeo. 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 partícula; 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 cinemática del sólido rígido o del cuerpo rígido.
En la mecánica relativista el tiempo y el espacio percibidos dependen del observador, por lo que en realidad sólo puede definirse un espacio-tiempo común a los observadores y las medidas de todos los observadores están relacionadas por leyes covariantes objetivas. Sin embargo, el espacio-tiempo en presencia de objetos gravitantes no es plano, por lo que ni el espacio percibido por un observador será euclídeo, ni en general diferentes observadores coincidirán en los intervalos de tiempo medidos, ya que el tiempo pasa a ser relativo. Aun así pueden definirse magnitudes invariantes objetivas que son iguales para todos los observadores.
