La cinématique est la théorie qui, à l'intérieur de la mécanique, a pour objet la description des mouvements des systèmes matériels.
Deux notions sont absolument indispensables à l'élaboration de la cinématique sous sa forme classique : celle de solide invariable et celle de temps. Muni d'un espace euclidien dans lequel il peut mesurer des longueurs et situer des points géométriques et des solides, muni d'un dispositif chronométrique à l'aide duquel il peut mesurer des durées de manière continue et affecter une date à tout événement instantané, le mécanicien se livre alors à la description des mouvements des systèmes physiques en commençant par le plus simple de ces systèmes, celui qui est constitué d'un seul solide.
Étudier, par rapport à un repère (R) = (O, x⃗, y⃗, z⃗), le mouvement d'un solide (S), c'est étudier le mouvement, par rapport à (R), de n'importe quel point MS lié à (S), ce qui donne toute son importance à la cinématique du point lié à un solide : il s'agit, en somme, de savoir où se trouve tel point à un instant quelconque, s'il y passe vite et si, ensuite, il ira plus ou moins vite ; c'est pourquoi on caractérise le mouvement d'un point MS par rapport au repère (R) en étudiant les variations du vecteur de situation de MS dans (R), soit OMS, en fonction de la variable de temps t correspondant au dispositif chronométrique utilisé. Cette étude conduit à définir les notions de trajectoire, de vecteurs cinématiques du premier ordre (vitesse) et du second ordre (accélération) ; elle amène à préciser ce qu'on entend par mouvement accéléré, par mouvement décéléré (ou retardé) ; l'étude du mouvement de MS dans (R) fournit des renseignements sur ces nouvelles notions, bien qu'initialement elle ne consiste qu'en l'étude de OMS = L⃗(t), fonction vectorielle du temps exprimée par exemple sous la forme xx⃗ + yy⃗ + zz⃗, c'est-à-dire à l'aide de ses composantes x, y, z dans la base (x⃗, y⃗, z⃗) associée aux directions d'axes de (R). La cinématique se situe dans un contexte mathématique, où les points […]
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