La cinemática es el estudio del movimiento y el desarrollo de ecuaciones para describir los movimientos de los objetos, una parte de un componente más amplio de la física conocido como mecánica clásica. Esta ciencia analiza específicamente el movimiento, no las causas del movimiento o las interacciones que pueden ocurrir durante el movimiento. El estudio de causas e interacciones se conoce como dinámica e involucra ecuaciones separadas. Los estudiantes de física a menudo comienzan a aprender los conceptos básicos de cinemática y dinámica juntos, ya que están estrechamente relacionados.
En este campo, los investigadores analizan las diversas formas en que se mueven los objetos, evaluando rasgos como la aceleración, el desplazamiento y la velocidad. También estudian entornos, como el aire, el agua o el vacío, en los que puede ocurrir movimiento. Esta ciencia se puede aplicar a todo, desde el estudio de cómo corren los caballos hasta el análisis del movimiento de partículas en el espacio. El movimiento puede ser un campo de estudio complejo y hay una serie de aplicaciones teóricas y del mundo real para la investigación cinemática.
Un subconjunto de esta disciplina conocida como cinemática inversa analiza cómo deben moverse los objetos para alcanzar determinados objetivos. Puede haber varias soluciones a un problema en esta área de la física, y un físico puede buscar las más eficientes y elegantes. Esta investigación es particularmente útil en campos como la robótica, donde los técnicos quieren saber cómo resolver varios problemas de movimiento, y los propios robots pueden programarse para usar ecuaciones cinemáticas para tomar decisiones independientes sobre el movimiento.
Además de describir los movimientos de los objetos individuales hasta las partículas más pequeñas, la cinemática también estudia los sistemas. Los sistemas enlazados tienen patrones de movimiento muy diferentes a los de los objetos individuales y pueden volverse extremadamente complejos. Por ejemplo, los animales tienen una serie de articulaciones que impactan en sus movimientos. En campos como la animación, ser capaz de representar el movimiento con precisión es fundamental para crear realismo y movimiento dinámico, y las ecuaciones cinemáticas son la base de la animación por computadora para películas, televisión y otras actividades.
Los textos de física producen una serie de ecuaciones que se pueden aplicar a varios problemas, y los estudiantes también las aprenden en el entorno del aula cuando alcanzan la fase de mecánica clásica de su estudio. Algunas de estas ecuaciones son muy antiguas e implican investigaciones realizadas en estudios muy tempranos de física. Los investigadores en el campo de la mecánica clásica utilizan estas ecuaciones y desarrollan otras nuevas a medida que aprenden más sobre la física del movimiento. Su investigación se puede encontrar en revistas de física y otras publicaciones que informan sobre temas emergentes en física.