Persamaan gerak digunakan untuk menentukan kecepatan, perpindahan, atau percepatan suatu benda yang bergerak konstan. Sebagian besar aplikasi persamaan gerak digunakan untuk menyatakan bagaimana suatu benda bergerak di bawah pengaruh gaya linier yang konstan. Variasi persamaan dasar digunakan untuk menjelaskan objek yang bergerak pada lintasan melingkar atau dalam konfigurasi bandul.
Persamaan gerak, juga disebut sebagai persamaan diferensial gerak, secara matematis dan fisik berhubungan dengan hukum kedua Newton tentang gerak. Hukum kedua gerak, menurut Newton, menyatakan bahwa massa di bawah pengaruh gaya akan mempercepat dalam arah yang sama dengan gaya. Gaya dan besar berbanding lurus, sedangkan gaya dan massa berbanding terbalik.
Persamaan gerak standar melibatkan lima variabel. Salah satu variabel adalah untuk posisi awal dan akhir objek, juga dikenal sebagai perpindahan. Dua variabel mewakili pengukuran kecepatan awal dan akhir, masing-masing dikenal sebagai perubahan kecepatan. Variabel keempat menjelaskan percepatan. Variabel kelima adalah interval waktu.
Persamaan klasik untuk menyelesaikan percepatan linier suatu benda ditulis sebagai perubahan kecepatan dibagi dengan perubahan waktu. Hukum persamaan gerak biasanya diatur menggunakan tiga variabel kinetik: kecepatan, perpindahan dan percepatan. Percepatan dapat diselesaikan dengan menggunakan kecepatan dan perpindahan selama hukum gerak kedua berlaku untuk masalah tersebut.
Ketika sebuah benda berada dalam percepatan konstan sepanjang lintasan rotasi, persamaan geraknya berbeda. Dalam situasi ini, persamaan klasik untuk percepatan melingkar suatu benda ditulis menggunakan kecepatan awal dan sudut, perpindahan sudut dan percepatan sudut.
Aplikasi persamaan gerak yang lebih rumit adalah persamaan gerak bandul. Persamaan dasarnya dikenal sebagai persamaan Mathieu. Hal ini dinyatakan dengan menggunakan konstanta gravitasi untuk percepatan, panjang bandul dan perpindahan sudut.
Ada beberapa asumsi yang harus dipenuhi untuk menggunakan persamaan tersebut untuk masalah yang melibatkan konfigurasi bandul. Asumsi pertama adalah bahwa batang yang menghubungkan massa ke titik sumbu tidak berbobot dan tetap kencang. Asumsi kedua adalah gerak terbatas pada dua arah, bolak-balik. Asumsi ketiga adalah bahwa energi yang hilang karena hambatan udara atau gesekan dapat diabaikan. Variasi persamaan dasar digunakan untuk menghitung osilasi sangat kecil, bandul majemuk dan konfigurasi lainnya.