Meccanica del punto materiale/Cinematica del punto

La cinematica è quella parte della meccanica che si occupa di descrivere il moto di un corpo, senza analizzarne le cause.

A prima vista studiare il moto di un corpo che si muove nello spazio può sembrare complicato. Basti pensare a un aereo, costituito dalle ali, dalla fusoliera, o a una persona che corre, con tutti quei muscoli e articolazioni, movimenti delle braccia ecc. Però, a pensarci bene, un aereo percorre di norma moltissimi chilometri. E alzando lo sguardo al cielo lo vediamo come un puntino lontano. Lo stesso vale per il corridore, da lontano non ci preoccupiamo dei movimenti delle braccia, ma siamo interessati a misurare quanto tempo percorre 100 metri, per esempio. Queste considerazioni ci portano a dire che se lo spazio percorso da un corpo è molto maggiore delle sue dimensioni, possiamo trattare quest'ultimo come se fosse un punto.

Un punto materiale è un oggetto privo di dimensioni che permette di semplificare l'osservazione del moto, in quanto vengono così eliminate le complicazioni derivanti dall'estensione stessa del corpo.

Bisogna però ricordare che questa assunzione funziona solo per il moto di traslazione. Come vedremo nella parte sul corpo rigido, se vogliamo studiare il moto di una ruota che gira non possiamo certo considerarla un punto.

La cinematica è usata dai produttori di automobili quando devono determinare le performance delle loro vetture prima e durante una corsa. I geologi usano questo ramo della meccanica newtoniana per misurare il moto delle placche tettoniche e predire i terremoti. O ancora, i ricercatori medici usano la cinematica per mappare il flusso di sangue attraverso l'arteria di un paziente, allo scopo di determinare l'eventuale ostruzione dell'arteria. Ci sono innumerevoli altri esempi. Noi inizieremo con il moto rettilineo, per poi studiare il moto di un corpo in due dimensioni.