Cinemática

Es la parte de la física, que estudia el movimiento al margen de sus causas. Decimos que un cuerpo está en movimiento cuando, al transcurrir el tiempo, ocupa lugares distintos. La posición se da siempre en relación con un sistema de referencia.

Ejemplo: Decimos que un cuerpo cae cuando la distancia que lo separar del suelo se acorta hasta anularse.

La  trayectoria  es la línea resultante de unir todos los puntos por los cuales ha pasado e cuerpo. Puede ser rectilínea, circular o curvilínea.

Se cumple una rotación en un cuerpo rígido si durante el movimiento permanece fija una recta determinada por dos puntos del cuerpo (eje de rotación). Cada punto describe una circunferencia con centro en el eje de rotación y en un plano perpendicular al eje.

Trayectoria y sistema de referencia

La trayectoria es lo que recorre un móvil en un tiempo «t» lo que abarca todas sus posiciones sin excepción.
El sistema de referencia, es el lugar desde donde se observa la posición que posee un móvil a lo largo del tiempo.

Esta observación asegura que la trayectoria y las características del movimiento dependen del sistema de referencia:

• Analizada la trayectoria de un móvil se puede ver que partiendo de un punto A, y transcurrido un tiempo t, el cuerpo se halla en toro punto B. Se llama espacio a la longitud de la  trayectoria entre A y B.

Movimiento uniforme

Si se comprueba que, en toda la trayectoria, a tiempos iguales corresponden espacios iguales, el movimiento es uniforme. Por ser el movimiento uniforme se verifica:

Hay una constante que es el espacio recorrido durante la unidad de tiempo: ésta recibe el nombre de velocidad.

Dada la proporción anterior se deduce que en el movimiento uniforme la velocidad es constante y el espacio recorrido es proporcional al tiempo empleado.

La velocidad es el cociente entre espacio y tiempo, sus unidades serán el cociente entre unidades de longitud y tiempo.

Ejemplo: cm/s, m/s, km/s.

Movimiento variado

Cuando no se cumple la proporción , es decir el espacio no es proporcional al tiempo, se trata de un movimiento variado. En este caso se establece la velocidad media, que es el cociente de la división espacio recorrido en un lapso entre tiempo empleado.

Cuando el cociente de la división del espacio recorrido es muy pequeña(tendencia a cero) recibe el nombre de velocidad instantánea.

La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

Movimiento uniformemente acelerado

Un movimiento es acelerado cuando la velocidad aumente al transcurrir el tiempo y retardado, cuando disminuye. Si las variaciones de la velocidad son proporcionales a las variaciones del tiempo es un movimiento uniformemente acelerado.

El aumento de la velocidad, en la unidad de tiempo, recibe el nombre de aceleración.

Si   es decir, la velocidad aumenta con el tiempo, es un movimiento acelerado.

Si  es decir, la velocidad disminuye con el tiempo, es un movimiento retardado.

Como la aceleración es el cociente resultante de dividir velocidad por tiempo, las unidades son el cociente mismo:

Leyes del movimiento uniformemente variado

1. La velocidad es proporcional al tiempo.
2. El espacio es proporcional a la aceleración.
3. El espacio recorrido es proporcional al cuadrado del tiempo empleado para recorrerlo.

Carácter vectorial de la velocidad y la aceleración

En un movimiento, cualquiera que sea su trayectoria, la posición del móvil viene fijada por un vector, llamado vector de posición, cuyo origen esta en el punto 0, que  esta en reposo, y su extremo en el móvil.

Sean dos posiciones del móvil   en un intervalo de tiempo . Los vectores de posición son, respectivamente: , y la diferencia entre ambos , que también tiene carácter vectorial, por ser diferencia de vectores, nos indica el desplazamiento sufrido en dicho tiempo. La velocidad, que se ha definido como una relación entre el desplazamiento y el tiempo empleado en el mismo, tendrá también carácter vectorial por ser un cociente entre una magnitud vectorial  y una escalar .