Kinematik ist das Studium der Bewegung und die Entwicklung von Gleichungen zur Beschreibung der Bewegungen von Objekten, ein Teil einer größeren Komponente der Physik, die als klassische Mechanik bekannt ist. Diese Wissenschaft befasst sich speziell mit Bewegung, nicht mit den Ursachen der Bewegung oder den Wechselwirkungen, die während der Bewegung auftreten können. Das Studium von Ursachen und Wechselwirkungen wird als Dynamik bezeichnet und beinhaltet separate Gleichungen. Physikstudenten beginnen oft gemeinsam die Grundlagen der Kinematik und Dynamik zu erlernen, da sie eng miteinander verbunden sind.
In diesem Bereich untersuchen die Forscher die verschiedenen Bewegungsarten von Objekten und bewerten Merkmale wie Beschleunigung, Verschiebung und Geschwindigkeit. Sie untersuchen auch Umgebungen wie Luft, Wasser oder Vakuum, in denen Bewegung auftreten kann. Diese Wissenschaft kann auf alles angewendet werden, von der Untersuchung des Laufens von Pferden bis hin zur Analyse der Bewegung von Teilchen im Weltraum. Bewegung kann ein komplexes Studiengebiet sein, und es gibt eine Reihe von praktischen und theoretischen Anwendungen für die Kinematikforschung.
Eine Teilmenge dieser Disziplin, die als Umkehrkinematik bekannt ist, untersucht, wie sich Objekte bewegen müssen, um bestimmte Ziele zu erreichen. In diesem Bereich der Physik kann es mehrere Lösungen für ein Problem geben, und ein Physiker kann nach den effizientesten und elegantesten suchen. Diese Forschung ist besonders nützlich in Bereichen wie der Robotik, in denen Techniker wissen möchten, wie verschiedene Bewegungsprobleme gelöst werden können, und Roboter selbst können so programmiert werden, dass sie kinematische Gleichungen verwenden, um unabhängige Entscheidungen über Bewegungen zu treffen.
Neben der Beschreibung der Bewegungen einzelner Objekte bis hin zu kleinsten Teilchen untersucht die Kinematik auch Systeme. Verkettete Systeme haben ganz andere Bewegungsmuster als einzelne Objekte und können sehr komplex werden. Tiere haben beispielsweise eine Reihe von Gelenken, die alle ihre Bewegungen beeinflussen. In Bereichen wie Animation ist die genaue Darstellung von Bewegung entscheidend, um Realismus und dynamische Bewegung zu erzeugen, und kinematische Gleichungen liegen der Computeranimation für Filme, Fernsehen und andere Aktivitäten zugrunde.
Physik-Texte produzieren eine Reihe von Gleichungen, die auf verschiedene Probleme angewendet werden können, und die Studenten lernen diese auch im Klassenzimmer, wenn sie die klassische Mechanik-Phase ihres Studiums erreichen. Einige dieser Gleichungen sind sehr alt und beinhalten Forschungen, die in sehr frühen Studien der Physik durchgeführt wurden. Forscher auf dem Gebiet der klassischen Mechanik nutzen diese Gleichungen und entwickeln neue, während sie mehr über die Physik der Bewegung erfahren. Ihre Forschung findet sich in Physikzeitschriften und anderen Publikationen, die über neue Themen in der Physik berichten.