MECCANICA. - La m. ha per obbiettivo lo studio dei fenomeni dei corpi materiali che si svolgono senza alterarne né la natura fisica né quella chimica. Studierà quindi, p. c.s., l'efflusso dell'acqua nei canali o nei tubi, la cessione della sua energia cinetica a congegni atti ad assorbirla e ad utilizzarla, e qualsiasi altro fenomeno che lasci inalterata la sua natura di acqua. Non si occuperà invece della sua eventuale evaporazione o trasformazione in vapore acqueo, né tanto meno della sua eventuale scomposizione nei suoi costituenti ossigeno ed idrogeno. Già dai tempi più antichi si era riconosciuto che nei fenomeni meccanici sono in gioco rapporti fra grandezze inerenti al moto, alle forze e a qualche quid intrinseco ai corpi materiali che vi partecipano. È quindi utile, prima di affrontare in pieno il problema della determinazione di quei rapporti, un preventivo studio generico tanto del moto (cinematica o geometria del movimento) quanto delle forze.
I. CINEMATICA
L'osservazione insegna che ogni spostamento è sempre accompagnato da un atto di moto che si svolge nello spazio con una certa continuità e in una stretta correlazione col tempo o, come sovente si dice, in funzione del tempo.Lo studio dei possibili atti di moto è lo scopo precipuo della cinematica che con ciò giustifica anche la sua denominazione di geometria del movimento. Come è intuitivo per seguire ed eventualmente per esprimere formalmente gli atti di moto bisogna ricorrere a qualche sistema di riferimento, che però può in generale venir scelto con largo arbitrio. Ma già a questo punto appare una essenziale differenza fra cinematica e geometria. Questa sceglie sempre il sistema di riferimento che intende di adottare fra infiniti sistemi supposti, anche quando non viene esplicitamente detto, in riposo relativo, cioè fissi gli uni rispetto agli altri. P. es., la posizione di un punto in una sala può venir riferita in maniera semplice al sistema di coordinate cartesiane i cui assi sono costituiti da tre spigoli delle pareti convergenti in uno dei vertici, oppure a un qualsiasi sistema di coordinate polari con il relativo polo in quel vertice. A ogni modo la posizione del punto è sempre intesa relativamente al sistema di riferimento scelto. Ora, se si suppone che il punto sia in un certo moto rispetto al sistema di riferimento scelto, lo sarà egualmente rispetto a tutti gli altri. Nel caso ora considerato il moto avrebbe quindi un carattere assoluto. Ma, introdotta la nozione di moto, è logico applicarla anche ai sistemi di riferimento e quindi considerare anche sistemi di riferimento in moto relativo fra di loro. In tal caso però la nozione di moto di un corpo perde qualsiasi significato assoluto e rimane una nozione relativa al sistema di riferimento scelto che occorrerà sempre indicare, a meno che non possa esser sottinteso senza equivoco.
Fra tutti i sistemi in moto relativo che è possibile