운동학
다른 표기 언어 kinematics , 運動學요약 물리학에서 물체와 계가 할 수 있는 기하학적인 운동을 연관되어 있는 힘(즉 운동의 인과관계)은 고려하지 않고 서술하는 고전 역학의 한 분야.
운동학에서는 물질 입자로 구성되어있는 물체나 계의 공간 운동을 기술하는 것을 목적으로 한다. 즉 입자가 움직이는 비율(속도), 속도가 변화하는 비율(가속도)을 서술한다.
운동의 원인이 되는 힘을 무시하는 경우, 즉 주어진 경로를 따라서 운동하는 입자의 경우(속박된 운동)에만 운동을 기술할 수 있다. 속박되지 않은 자유로운 운동을 하는 경우에는 힘에 의해서 경로의 모양이 정해진다. 직선 경로를 따라서 운동하는 입자의 경우에 위치와 해당하는 시간을 표로 나타내면 입자의 운동을 표현하는 1가지 방법이 된다. 계속적으로 표현하려면 위치를 시간에 따른 공식으로 표현한다.
입자가 곡선 경로를 따라서 운동하면 입자의 위치를 표현하는 것은 좀더 복잡해지고 2개나 3개의 차원이 필요하다. 이 경우에는 그래프나 수학적인 공식을 1개 써서 입자의 운동을 연속적으로 표현하는 것은 좋은 방법이 아니다. 예를 들어 원운동을 하는 입자의 경우에 어느 순간의 입자 위치는 원의 중심에서 입자쪽으로 향하는 직선을 이용하여 표현할 수 있다. 이때 이 직선은 입자가 회전함에 따라서 같이 회전하게 되는데 이 선을 입자의 위치 벡터라고 한다.
만일 이 위치 벡터와 고정된 어떤 반지름의 각도를 시간에 따른 함수로 알게 되면 속도와 가속도의 크기를 계산할 수 있다. 이때 속도와 가속도는 방향과 크기를 가지는데 속도는 경로에 대해서 항상 접선방향이며 가속도에는 2개의 성분이 있는데 경로에 접선 방향과 접선에 수직인 방향이다.