La cinematica è quella parte della fisica che studia il moto dei corpi indipendentemente dalle cause che lo producono (come fa, al contrario, la dinamica). Per comprendere la cinematica è necessario andare con ordine, cercando di capire un concetto alla volta mediante parole chiave.

Alcune parole chiave

Quiete. La quiete è la condizione di un corpo o di un punto fermo, ovvero che non sta effettuando un movimento rispetto a un sistema di riferimento.

Moto. Il moto è la condizione di un corpo o di un punto nel momento in cui sta effettuando un movimento rispetto a un sistema di riferimento.

Velocità: la velocità v è data dal rapporto tra lo spazio percorso s e il tempo impiegato t. Nel Sistema Internazionale di unità di misura si utilizza il metro al secondo (m/s); viene tuttavia molto impiegato anche il chilometro all’ora (km/h).

v = s / t

Accelerazione: l’accelerazione a è data dal rapporto tra la differenza tra la velocità finale e quella iniziale (Δv) e la differenza tra l’intervallo di tempo finale e quello iniziale (Δt). Nel Sistema Internazionale di unità di misura si utilizza è il metro al secondo quadrato (m/s²).

a = Δv / Δt 

Partendo da queste parole chiave è possibile suddividere ognuna di esse in casi specifici della cinematica del punto.

Casi specifici della cinematica del punto

A seconda del lasso di tempo preso in considerazione e della traiettoria percorsa possiamo distinguere quattro principali tipi di velocità velocità.

• Velocità media: indica il rapporto fra lo spazio percorso s e il tempo impiegato a percorrerlo t;
• Velocità istantanea: indica la velocità in un intervallo di tempo infinitesimo da tendere a zero (ovvero la differenza tra l’intervallo di tempo finale e l’intervallo di tempo iniziale Δt tende a 0);
• Velocità angolare: indica la velocità con cui un punto si muove su una circonferenza;
• Velocità periferica: indica la velocità di un punto che si muove su una circonferenza, avente però come direzione la tangente alla traiettoria.

Anche il moto può essere suddiviso in alcune categorie sulla base della traiettoria e di una eventuale costanza.

• Moto rettilineo uniforme: è il moto di un punto che si verifica su una retta a velocità v costante;
• Moto uniformemente accelerato: è il moto di un punto che si verifica su una retta ad accelerazione a costante;
• Moto circolare uniforme: è il moto di un punto a velocità v costante con traiettoria circolare;
• Moto armonico semplice: è il moto rettilineo di un punto che è la proiezione di un altro punto che si muove con traiettoria circolare (ovvero che si muove con moto circolare uniforme).

Infine, consideriamo tre diversi casi di accelerazione.

• Accelerazione media: indica il rapporto tra la differenza di velocità Δv e il tempo in cui avviene questa differenza;
• Accelerazione istantanea: indica la variazione della velocità Δv di un corpo per ogni istante (il che significa che ogni istante ha una velocità istantanea propria);
• Accelerazione centripeta: indica l’accelerazione responsabile della variazione di velocità Δv in una traiettoria circolare.