L’idea di movimento di un punto materiale è data dalla nostra percezione delle differenti posizioni occupate dal punto in instanti diversi. La legge che associa a ciascun istante di tempo $t$ la posizione del punto materiale $P(t)$ è detta legge oraria del punto $P$: la conoscenza di questa legge è l’oggetto della cinematica. L’insieme complessivo delle posizioni occupate dal punto materiale nel corso del suo moto è detto traiettoria, e rappresenta quella linea immaginaria (in generale, curva) che collega tutte le posizioni occupate dal punto in tutti gli istanti.
Ma come si fa a descrivere la posizione di un punto materiale? Per farlo è necessario introdurre un sistema di riferimento. Un sistema di riferimento consta di:
- Un punto fisso, $\mathcal{O}$ detto origine del sistema di riferimento
- Un certo numero di rette, dette assi, tra loro perpendicolari, e che passano da $\mathcal{O}$
- Su ciascun asse, un verso e un’unità di misura, che identificano una coordinata.
Se gli assi sono due, si parla di sistema di riferimento bidimensionale: è il sistema di riferimento del piano cartesiano, studiato dalla geometria analitica, dotato di due coordinate, usualmente $x$ e $y$.
Se gli assi sono tre, si parla di sistema di riferimento tridimensionale: le coordiante sono tre, $x$, $y$ e $z$ e l’orientamento è, solitamente, destrogiro (cioè, vale la regola della mano destra):
Se l’asse è uno, il moto è confinato ad una sola retta. In questo caso si parla di sistema monodimensionale.
Una volta introdotto un sistema di riferimento (qualsiasi), la posizione $P$ è descritta dal numero opportuno di coordinate, e si identifica con il vettore che congiunge il punto $\mathcal{O}$ con il punto $P$: per questo si parla di vettore posizione $\vec{P}$.
