Stanem skupienia nazywa się formę, w której występuje dana substancja. Tradycyjnie wyróżnia się trzy stany skupienia: gaz, ciecz i ciało stałe. Zmiany temperatury i ciśnienia powodują, że substancja może przechodzić z jednego stanu w drugi. Możliwe są następujące przejścia fazowe:

- krzepnięcie - przejście z cieczy w ciało stałe

- topnienie - z ciała stałego do cieczy

- parowanie - przemiana cieczy w gaz

- skraplanie - przemiana gazu w ciecz

- sublimacja - bezpośrednie przejście od ciała stałego do gazu

- resublimacja - bezpośrednie przejście gazu w ciało stałe

Zjawiskiem zachodzącym we wszystkich stanach skupienia jest dyfuzja. Jest ona dowodem na cząsteczkową budowę ciał i polega na rozprzestrzenianiu się cząsteczek jednej substancji w drugiej. Dyfuzja najłatwiej zachodzi dla gazów.

Ciała obdarzone są masą. Jest ona skalarem. Jednostką masy w układzie SI jest kilogram.

Ilość danej substancji znajdująca się w danej jednostce objętości definiuje się jako gęstość tej substancji. Można ja obliczyć ze wzoru:

 

Pojęciem charakteryzującym dane ciało jest również jego ciężar. Jest on siłą z jaką Ziemia przyciąga to ciało i równy jest iloczynowi masy tego ciała i przyspieszenia ziemskiego g.

Z ciałem w ruchu związana jest wielkość zwana pędem. Jest to iloczyn masy tego ciała i jego prędkości wektorowej. Pęd jest więc wektorem.

Ruchem ciał rządzą prawa zwane zasadami dynamiki Newtona. Oto ich treść:

I zasada dynamiki Newtona dotyczy ciała, na które nie działa żadna wypadkowa siła. Wówczas ciało to będzie pozostawać w spoczynku lub będzie poruszać się ruchem jednostajnym prostoliniowym (czyli z przyspieszeniem równym zero).

II zasada dynamiki Newtona mówi, że jeżeli na ciało działa wypadkowa siła, różna od zera, to nadaje ona ciału przyspieszenie wprost proporcjonalne do tej siły i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała. Ciało wówczas porusza się ruchem jednostajnie zmiennym (jednostajnie przyspieszonym lub jednostajnie opóźnionym w zależności od zwrotu wektora przyspieszenia).

III zasada dynamiki Newtona dotyczy wzajemnych oddziaływań między ciałami. Te oddziaływania dwóch ciał są zawsze identyczne co do wartości lecz przeciwnie skierowane.

Praca i energia

Praca wykonana przez siłę stałą może być zdefiniowana jako iloczyn skalarny wektora tej siły F i wektora przesunięcia s. Można to zapisać jako:

Kąt alfa jest kątem między wektorem siły a wektorem przesunięcia.

Stosunek pracy wykonanej w danej jednostce czasu do tego czasu nosi nazwę mocy.

Wyraża się w watach [W]. Moc wynosi jeden wat jeśli w ciągu jednej sekundy została wykonana praca jednego dżula.

Praca wykonana przez siłę działającą na ciało o danej masie jest równa zmianie energii kinetycznej tego ciała.

Tak więc jednostki pracy i energii są takie same.

Energia kinetyczna ciała o masie m jest równa połowie iloczynu masy tego ciała i kwadratu jego prędkości:

Natomiast energia potencjalna grawitacji jest równa iloczynowi masy ciała, przyspieszenia ziemskiego g oraz wysokości h, na której znajduje się ciało:

I na koniec dwa prawa dotyczące płynów:

Pod pojęciem płynów rozumie się ciecze i gazy.

Prawo Pascala mówi, że ciśnienie, które jest wywierane na zamknięty w naczyniu płyn jest przekazywane niezmienione na każdą część płynu i na ścianki naczynia, w którym się znajduje.

Prawo Archimedesa dotyczy ciała zanurzonego częściowo lub całkowicie w płynie. Ciało takie jest z płynu wypierane z siłą równą ciężarowi wypartego przez to ciało płynu.