Кінематика ─ розділ механіки, який вивчає залежність механічного руху тіл лише від часу, не беручи до уваги маси тіл та дії на них сил.

Задача кінематики – визначити положення тіла (його координати) і швидкість руху в будь-який момент часу.

Механічний рух – переміщення тіла у просторі й часі відносно інших тіл, які вважаються нерухомими.

По формі траєкторії механічний рух буває прямолінійний і криволінійний, по швидкості – рівномірний і нерівномірний. Для тіл, які не можна вважати матеріальними точками, рух буває поступальний і обертальний. Поступальний рух ─ усі точки твердого тіла рухаються по однакових траєкторіях. Швидкості всіх точок тіла у будь-який момент однакові. Будь-яка пряма, проведена між довільними точками тіла, переміщується паралельно сама собі.

Обертальний рух ─ усі точки твердого тіла, які лежать на осі обертання, нерухомі. При поступальному русі будь-яка пряма, проведена через дві точки тіла, залишається паралельною сама собі. При обертальному русі всі точки тіла описують концентричні кола, центри яких лежать на одній прямій, яка називається віссю обертання. Можлива також комбінація поступального та обертального рухів.

Матеріальна точка ─ макроскопічне тіло, розміри якого настільки малі по відношенню до масштабів розглядуваних процесів, що їх можна не брати до уваги і вважати тіло зосередженим в одній точці.

Вивчення руху тіла ─ означає визначення його положення в різні моменти часу. Визначити положення тіла можна тільки відносно іншого тіла. Тому виникає необхідність у введенні поняття системи відліку. Система відліку ─ це сукупність тіл і зв’язана з ними система координат, відносно яких вивчається рух тіл. Здебільшого за систему відліку вибирається Земля, до якої прив’язуються осі координат. Але якщо при цьому потрібно врахувати її обертання навколо власної осі, то координатні осі повинні обертатись разом з нею. Якщо за систему відліку вибирається Місяць, то Земля відносно нього є нерухомою, в той час як Місяць відносно Землі рухається по колу.

У якості системи відліку можна взяти довільне тверде тіло і зв’язати з ним координатні осі. Наприклад, прямокутна декартова система координат ─ три взаємно перпендикулярні осі, на яких визначено одиничні відрізки. Тоді положення точки в будь-який момент часу описується трьома числами (координатами): x, y, z.

Абсолютного стану спокою та абсолютного поступального руху не існує, можна говорити тільки про рух відносно інших тіл або ж відносно певної системи відліку. Але обертальний рух є абсолютним, його прояв є завжди і визначається обертанням системи відносно всього Всесвіту.

Початок відліку – момент часу, з якого вивчається рух тіл.

Положення точки в просторі можна задавати за допомогою координат у заданій системі відліку X, Y, Z. При русі точки її координати є функціями часу: x(t), y(t), z(t).

Якщо на координатних осях задати одиничні вектори (орти), то положення точки можна описати радіус-вектором (вектор, початок якого збігається з точкою початку системи координат, а кінець ─ з точкою, яка розглядається): r=xi+yj+zk, де i, j, k – одиничні вектори (орти) вздовж координатних осей X, Y, Z відповідно. Повинно бути відомо: 1) положення початку системи координат О; 2) векторна функція часу r(t), яка називається векторним законом руху тіла. Векторну функцію для r(t) можна одержати, якщо помножити координатні функції на відповідні орти і додати.

Довжину радіус-вектора точки (відстань від початку відліку) у прямокутній декартовій системі координат обчислюють так: