Kinematiskt

Kinematiskt betecknar den del av mekaniken som studerar rörelse hos kroppar utan att beakta orsakerna till rörelsen. Inom kinematik analyseras positioner, förflyttningar, hastigheter och accelerationer, liksom vinklar och vinkelhastigheter i två eller tre dimensioner. Rörelse kan beskrivas i olika referensramar och ofta med vektorbalans och kalkyler.

Kinematiska storheter inkluderar position, förflyttning, hastighet (snabbhet med riktning) och acceleration, samt vinkelbaserade storheter som vinkelposition (theta), vinkelhastighet och vinkelaccelerationen. För konstant acceleration följer de grundläggande ekvationerna s = s0 + v0 t + 1/2 a t^2, v = v0 + a t och v^2 = v0^2 + 2 a (s − s0). För rotationsrörelser används θ = θ0 + ω0 t + 1/2 α t^2, ω = ω0 + α t och motsvarande samband mellan v och ω via radius.

Kinematik har bred användning inom teknik och naturvetenskap. Inom robotik beskriver korrekt kinematik hur robotens leder ger en given slutpunktsposition (framåtriktad kinematik) och hur man bestämmer inre konfigurationen från önskat läge (invers kinematik). Inom datorgrafik och biomedicinsk analys används kinematik för att simulera och analysera rörelse. Inom sport och biomekanik utvärderas rörelseparametrar för prestationsförbättring eller skadeskydd.

Kinematik skiljer sig från dynamik, som studerar orsakerna till rörelse genom krafter och moment. Tillsammans utgör de den klassiska mekaniken. Rörelse kan också beskrivas i relativa referensramar, vilket leder till begrepp som relativ hastighet och relativ position.