Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване
Механиката е част от физиката, която изучава законите на механичното движение и причините, които причиняват или променят това движение. Механичното движение е промяна във времето на относителното положение на телата или техните части.
Развитието на механиката като наука започва през 3 век. Пр.н.е. Пр. Н. Е., Когато древногръцкият учен Архимед (287-212 г. пр. Н. Е.) Формулира закона за равновесието на лоста и законите за равновесие на плаващите тела. Основните закони на механиката са установени от италианския физик и астроном Г. Галилей (1564-1642) и окончателно формулирани от английския учен И. Нютон (1643-1727).
Механиката на Галилео-Нютон се нарича класическа механика. Той изучава законите на движение на макроскопичните тела, чиито скорости са малки в сравнение със скоростта на светлината във вакуум. Законите на движение на макроскопични тела със скорости, сравними със скоростта с, изучавана от релативистка механика въз основа на специалната теория на относителността, формулирана от А. Айнщайн (1879-1955). За да се опише движението на микроскопични тела (отделни атоми и елементарни частици), законите на класическата механика са неприложими - те са заменени от законите на квантовата механика.
В първата част на курса ще изучаваме механиката на Галилео-Нютон, тоест ще разгледаме движението на макроскопични тела със скорости много по-малки от скоростта c. В класическата механика е общоприета концепцията за пространство и време, разработена от И. Нютон и доминираща в естествените науки през 17-19 век. Механиката на Галилео-Нютон разглежда пространството и времето като обективни форми на съществуването на материята, но изолирано един от друг и от движението на материални тела, което съответства на нивото на познание от онова време.
Механиката е разделена на три раздела: 1) кинематика; 2) динамика; 3) статика.
Кинематиката изучава движението на телата, без да разглежда причините, които причиняват това движение.
Динамиката изучава законите на движение на телата и причините, които причиняват или променят това движение.
Статиката изучава законите за равновесие на система от тела. Ако законите за движение на телата са известни, тогава законите за равновесие могат да бъдат установени от тях. Следователно физиката не разглежда законите на статиката отделно от законите на динамиката.
Механиката за описание на движението на телата, в зависимост от условията на конкретни проблеми, използва различни физически модели. Най-простият модел е материална точка - тяло с маса, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в този проблем. Концепцията за материална точка е абстрактна, но нейното въвеждане улеснява решаването на практически проблеми. Например, изучавайки движението на планетите по орбити около Слънцето, човек може да ги вземе за материални точки.
Произволно макроскопично тяло или система от тела могат да бъдат психически разделени на малки взаимодействащи части, всяка от които се разглежда като материална точка. Тогава изследването на движението на произволна система от тела се свежда до изучаване на система от материални точки. В механиката първо се изучава движението на една материална точка и след това се преминава към изучаването на движението на система от материални точки.
Под въздействието на тела един върху друг, телата могат да се деформират, тоест да променят формата и размера си. Следователно в механиката се въвежда още един модел - абсолютно твърдо тяло. Абсолютно твърдо тяло е тяло, което при никакви обстоятелства не може да се деформира и при всякакви условия разстоянието между две точки (или по-точно между две частици) на това тяло остава постоянно.
Всяко движение на твърдо тяло може да бъде представено като комбинация от транслационни и ротационни движения. Транслационното движение е движение, при което всяка права линия, твърдо свързана с движещо се тяло, остава успоредна на първоначалното си положение. Ротационното движение е движение, при което всички точки на тялото се движат в кръгове, чиито центрове лежат на една и съща права линия, наречена оста на въртене.