Tanto la cinética como la cinemática son áreas de estudio en física que se ocupan del movimiento de un objeto, pero la diferencia entre ellas es que solo una también aborda el causas de ese movimiento. Juntos, ayudan a un físico a comprender las preguntas del "qué" y el "por qué" relacionadas con el movimiento de cosas.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La cinética es el estudio de las fuerzas que causan el movimiento, mientras que la cinemática es una descripción matemática del movimiento que no se refiere a las fuerzas.
Otras diferencias notables entre cinética y cinemática incluyen:
- La cinemática no considera la masa de ningún objeto en el sistema para describir su movimiento, mientras que la cinética lo hace.
- La cinemática se puede considerar una rama de las matemáticas. Básicamente, se trata de aplicar un conjunto de ecuaciones de movimiento para resolver varios problemas de física.
- La cinética se ocupa de la leyes del movimiento mientras que la cinemática se ocupa de la ecuaciones de movimiento.
Cinética
La rama de la física conocida como cinética se ocupa específicamente del análisis de las fuerzas que actúan sobre un objeto (o, cuando se trata de un movimiento de rotación, su análogo: pares de torsión). Como tal, un físico que estudia cinética se basa en las leyes del movimiento de Newton para estudiar cómo se mueven los objetos.
Mientras estudia cinética, un físico normalmente dibujará diagramas de fuerza (también conocido como diagramas de cuerpo libre) y use matemáticas vectoriales para encontrar valores como la fuerza neta y la dirección de aceleración.
La cinética entra en la subcategoría de la mecánica clásica conocida como efectivo.
Cinemática
La rama de la física conocida como cinemática se ocupa del uso de descripciones matemáticas (un conjunto de ecuaciones de movimiento) y definiciones para explicar cómo se mueven los objetos del mundo real.
Por lo tanto, la cinemática requiere una sólida comprensión de conceptos matemáticos como vectores, escalares y suma de vectores, así como mediciones físicas como velocidad, velocidad, distancia, desplazamiento y aceleración.
Los físicos de la escuela secundaria a menudo estudian cinemática en una dimensión (movimiento lineal, como una manzana que cae de un árbol) o en dos dimensiones (como el movimiento de un proyectil, como una bala de cañón que deja el cañón en diagonal y forma un arco en el cielo). Para el movimiento en dos dimensiones, necesitarán separar un problema en dos partes: una para el movimiento vertical del objeto y otra para su movimiento horizontal.
La cinemática cae en la subcategoría de la mecánica clásica conocida como movimiento.
Ejemplo de cinética vs. Cinemática
Considere una situación clásica de movimiento de proyectiles: un jugador de béisbol que lanza una pelota por el aire. Un físico que analice el movimiento de la pelota con cinemática calcularía factores como la velocidad final, el tiempo en el aire y la posición final.
Una vista cinética de lo mismo podría ser determinar cómo se aplica la segunda ley de Newton a la pelota cuantificando la fuerza neta sobre la pelota proveniente del tiro y la gravedad del jugador.
Cómo encajan la cinética y la cinemática en la mecánica clásica
Otra forma de analizar el mismo escenario del movimiento de una pelota de béisbol en el aire sería aplicar una comprensión de la conservación de la energía para explicar por qué la pelota finalmente se detiene. Este análisis, sin embargo, pertenece a la subcategoría de la mecánica clásica conocida como energía.
En conjunto, las tres categorías principales de estudio de la mecánica clásica son fuerzas, movimiento y energía.
Por qué es importante
Tanto la cinética como la cinemática son ramas importantes de la mecánica clásica. Permiten a los físicos comprender la naturaleza del movimiento de diferentes maneras y calcular diferentes valores según lo que estén estudiando.
De esta forma, los dos campos se complementan. La cinemática podría responder a más preguntas de "qué" que describen específicamente el movimiento de un objeto: su velocidad, aceleración, posición, tiempo y similares.
Pero sin la cinética, los físicos tampoco podrían responder a las preguntas del "por qué", como qué causó que el objeto comenzara a moverse en primer lugar y por qué ese movimiento no continúa para siempre. ¿De dónde viene la aceleración que tira de una pelota lanzada a la Tierra? Para responder a todas estas preguntas, un físico necesita ecuaciones y una sólida comprensión de las fuerzas.