Cinemática - definição
Cinemática - definição
A cinemática é o ramo da mecânica clássica que se ocupa da descrição do movimento dos corpos sem ter em conta as forças que o provocam. O seu objetivo é representar matematicamente a relação entre deslocamento, velocidade, aceleração e tempo para objectos que se movem num espaço uni, bi ou tridimensional. Na cinemática, os diferentes tipos de movimento - progressivo, rotacional e complexo - são analisados utilizando as ferramentas do cálculo diferencial, da geometria e da teoria dos sistemas de referência.
O conceito de base da cinemática é a trajetória, que define a geometria do percurso de um ponto ou de um corpo material. A partir dela, são determinadas grandezas cinemáticas como a velocidade instantânea - que é a derivada da posição em relação ao tempo - e a aceleração, que é a derivada da velocidade. No caso do movimento de rotação, as grandezas análogas são a velocidade angular e a aceleração angular. A cinemática também utiliza diferentes sistemas de coordenadas, como o cartesiano, o polar ou o cilíndrico, consoante a natureza do movimento que está a ser analisado.
Em engenharia, a cinemática desempenha um papel fundamental na análise e conceção de mecanismos, robots, manipuladores ou sistemas de acionamento. Permite a modelização precisa das trajectórias de movimento dos componentes de uma máquina sem necessidade de ter em conta as interações dinâmicas. A mecatrónica e a robótica utilizam tanto a cinemática direta, que é utilizada para determinar a posição de um dispositivo com base em parâmetros de entrada conhecidos, como a cinemática inversa, em que o objetivo é determinar os valores de controlo necessários para atingir uma determinada posição.
A cinemática é também utilizada na animação por computador, biomecânica, aerodinâmica e análise de movimentos no desporto e na medicina. Na investigação, fornece um ponto de partida para outras análises dinâmicas que têm em conta forças, momentos e propriedades de massa de objectos em movimento. As suas descrições são a base para a formulação de equações de movimento noutros ramos da mecânica.
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