La cinétique et la cinématique sont des domaines d'étude en physique qui traitent du mouvement d'un objet, mais la différence entre eux est qu'un seul aborde également le cause de cette motion. Ensemble, ils aident un physicien à comprendre à la fois les questions « quoi » et « pourquoi » liées aux objets en mouvement.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La cinétique est l'étude des forces qui provoquent le mouvement tandis que la cinématique est une description mathématique du mouvement qui ne fait pas référence à des forces.
D'autres différences notables entre la cinétique et la cinématique comprennent :
- La cinématique ne considère pas la masse d'un objet dans le système pour décrire son mouvement, contrairement à la cinétique.
- La cinématique peut être considérée comme une branche des mathématiques. Essentiellement, il s'agit d'appliquer un ensemble d'équations du mouvement pour résoudre divers problèmes de physique.
- Kinetics s'occupe de la lois du mouvement tandis que la cinématique traite équations du mouvement.
Cinétique
La branche de la physique connue sous le nom de cinétique traite spécifiquement de l'analyse des forces agissant sur un objet (ou, lorsqu'il s'agit de mouvement de rotation, leur analogue: couples). Ainsi, un physicien étudiant la cinétique s'appuie sur les lois du mouvement de Newton pour étudier le mouvement des objets.
Lorsqu'il étudie la cinétique, un physicien dessine généralement diagrammes de force (aussi connu sous le nom diagrammes de corps libre) et utilisez les mathématiques vectorielles pour trouver des valeurs telles que la force nette et la direction de l'accélération.
La cinétique appartient à la sous-catégorie de la mécanique classique connue sous le nom de les forces.
Cinématique
La branche de la physique connue sous le nom de cinématique traite de l'utilisation de descriptions mathématiques - un ensemble d'équations du mouvement - et de définitions pour expliquer comment les objets du monde réel se déplacent.
La cinématique nécessite donc une solide compréhension des concepts mathématiques tels que les vecteurs, les scalaires et addition de vecteurs, ainsi que des mesures physiques comme la vitesse, la vitesse, la distance, le déplacement et accélération.
Les physiciens du secondaire étudient souvent la cinématique dans une dimension (mouvement linéaire, comme une pomme tombant d'un arbre) ou dans deux dimensions (comme le mouvement d'un projectile, comme un boulet de canon laissant le canon en diagonale et faisant un arc dans le ciel). Pour le mouvement en deux dimensions, ils devront séparer un problème en deux parties: une pour le mouvement vertical de l'objet et une pour son mouvement horizontal.
La cinématique appartient à la sous-catégorie de la mécanique classique connue sous le nom de mouvement.
Exemple de cinétique vs. Cinématique
Considérons une situation classique de mouvement de projectile: un joueur de baseball lançant une balle dans les airs. Un physicien analysant le mouvement de la balle avec une cinématique calculerait des facteurs tels que la vitesse finale, le temps dans l'air et la position finale.
Une vue cinétique de la même chose pourrait consister à déterminer comment la deuxième loi de Newton s'applique au ballon en quantifiant la force nette sur le ballon à partir du lancer du joueur et de la gravité.
Comment la cinétique et la cinématique s'intègrent dans la mécanique classique
Une autre façon d'analyser le même scénario de mouvement d'une balle de baseball dans les airs serait d'appliquer une compréhension de la conservation de l'énergie afin d'expliquer pourquoi la balle s'arrête finalement. Cette analyse appartient cependant à la sous-catégorie de la mécanique classique connue sous le nom de énergie.
Au total, les trois grandes catégories d'études en mécanique classique sont forces, mouvement et énergie.
Pourquoi est-ce important
La cinétique et la cinématique sont des branches importantes de la mécanique classique. Ils permettent aux physiciens de comprendre la nature du mouvement de différentes manières et de calculer différentes valeurs en fonction de ce qu'ils étudient.
De cette façon, les deux domaines se complètent. La cinématique pourrait répondre à davantage de questions « quoi » qui décrivent spécifiquement le mouvement d'un objet: sa vitesse, son accélération, sa position, le temps, etc.
Mais sans cinétique, les physiciens ne seraient pas non plus en mesure de répondre aux questions « pourquoi », telles que qu'est-ce qui a provoqué le mouvement de l'objet en premier lieu, et pourquoi ce mouvement ne se poursuit-il pas éternellement? D'où vient l'accélération qui ramène une balle lancée vers la Terre? Pour répondre à toutes ces questions, un physicien a besoin d'équations et une solide compréhension des forces.
