A Mecânica é o ramo da Física responsável pelo estudo dos movimentos dos corpos, bem como suas evoluções temporais e as equações matemáticas que os determinam. É um estudo de extrema importância, com inúmeras aplicações cotidianas, como na Geologia, com o estudo dos movimentos das placas tectônicas; na Medicina, com o mapeamento do fluxo sanguíneo; e na Astronomia, com as análises dos movimentos dos planetas.

As bases da Mecânica Clássica foram lançadas por Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton. Já no século XX, Albert Einstein desenvolveu os estudos da Mecânica Relativística, teoria que engloba a Mecânica Clássica e analisa movimentos em velocidades próximas ou iguais à da luz. A Mecânica Quântica, por sua vez, é o estudo do mundo subatômico, abrangendo moléculas, átomos, elétrons, entre outros.

A Mecânica Clássica é dividida em Cinemática e Dinâmica:

• Cinemática: Estuda matematicamente os movimentos sem analisar suas causas, realizando apenas classificações e comparações. Exemplos de temas incluem movimento uniforme, movimento uniformemente variado e movimento circular.
• Dinâmica: Estuda as forças, que são os agentes responsáveis pelo movimento. As leis de Newton são a base fundamental desse estudo.

Mecânica Relativística

A Mecânica Relativística demonstra que espaço e tempo, em velocidades próximas ou iguais à da luz, não são conceitos absolutos, mas relativos. Segundo essa teoria, observadores diferentes — um parado e outro em alta velocidade — apresentam percepções distintas das medidas de espaço e tempo.

A Teoria da Relatividade foi elaborada pelo físico alemão Albert Einstein e publicada em 1905, conhecido como o ano milagroso da Física, devido aos importantes artigos científicos lançados por Einstein nesse período.

Mecânica Quântica

A Mecânica Clássica é um caso-limite da Mecânica Quântica, embora a linguagem estabelecida por esta última possua dependência da primeira. Na Mecânica Quântica, o conceito básico de trajetória (caminho percorrido por um móvel) não existe, e as medições são feitas com base nas interações entre elétrons e objetos denominados aparelhos.

Os conceitos da Mecânica Quântica desafiam nosso senso comum, propondo fenômenos que podem parecer estranhos. Por exemplo, no caso da posição e da velocidade de um elétron: na Mecânica Clássica, essas grandezas são bem definidas, mas, na Quântica, se as coordenadas de um elétron são conhecidas, a determinação de sua velocidade torna-se impossível, e vice-versa. Esse é um princípio fundamental da Mecânica Quântica.