質点
古典力学において、質量は物体がどんな状況にあろうと変化しない値なので、質量 m {\displaystyle \,m} 、速さ v → {\displaystyle {\vec {v}}} 、位置座標 r → {\displaystyle {\vec {r}}} の質点の運動方程式を次のように表すことができる。
F → = m d 2 r → d t 2 = m d v → d t = d p → d t {\displaystyle {\vec {F}}=m{\frac {d^{2}{\vec {r}}}{dt^{2}}}=m{\frac {d{\vec {v}}}{dt}}={\frac {d{\vec {p}}}{dt}}}
ここで、 p → {\displaystyle {\vec {p}}} は運動量と呼ばれる物理量である。 質点が複数ある質点系において、重心と呼ばれる座標 r → G {\displaystyle {\vec {r}}_{G}} が存在する。質点系の質点は互いに離れてばらばらに運動しているが、すべての質点の質量を持ち、その運動は質点系そのものの運動とみなせる質点を扱うことができる。その質点が重心であり、その運動方程式を重心の運動方程式という。