أربعة أنواع أساسية من الحركة

تشمل الفيزياء عددًا كبيرًا من الموضوعات ، ولكنها في جوهرها دراسة كيفية تحرك الأشياء. على المستوى "الكلي" (فيما يتعلق بالأشياء اليومية والمرئية ، بدلاً من "الجزئي" أو الذري ودون الذري ، الظواهر) يصنف العديد من الفيزيائيين والمهندسين الحركة إلى أربعة أنواع أساسية: خطية ، دوارة ، متبادلة و تتأرجح. تعرض الآلات ذات الأجزاء المتحركة واحدًا أو أكثر من هذه.

لاحظ أنه لا يجب الخلط بين هذه الأشياء بسرعة القوانين من الحركة يتم قبولها في العديد من الاتفاقيات ، ولكنها لا تمثل بأي حال فئات صارمة. علماء الفلك ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يناقشون الحركة من حيث الثورة والدوران والتوسع الكوني وأنظمة الدوران. ومع ذلك ، فإن الأنواع الأربعة للحركة الميكانيكية هي نقطة انطلاق جيدة لمعرفة كيفية انتقال الأشياء من نقطة إلى أخرى في الفضاء المادي بطرق مألوفة تمامًا.

الحركة الخطية (متعدية)

الحركة الخطية ، التي تسمى أحيانًا على نطاق أوسع بالحركة الانتقالية ، هي ببساطة نقل كائن من نقطة في الفضاء إلى نقطة أخرى. من الناحية التخطيطية ، على الرسم البياني النموذجي ذي المحورين x و y ، إذا انتقلت نقطة من الأصل عند (0 ، 0) إلى النقطة (3 ، 4) ، يمكن استخدام نظرية فيثاغورس لتوضيح أن النقطة قد خضعت 5 وحدات من الحركة الخطية (الجذر التربيعي لـ 3

2 + 42 هو 5). سهم مطلقة من قوس يخضع لحركة خطية.

تواجه العديد من الكائنات أكثر من نوع واحد من الحركة في وقت واحد ، مع استخدام الشكل السائد كواصف شامل. على سبيل المثال ، خضعت لعبة البيسبول التي تم رميها من الرامي إلى الماسك على بعد 60 قدمًا للترجمة الحركة ، ولكن من المحتمل أن تكون الكرة قد استدارت عدة مرات على طول مسارها من تل الرامي إلى المنزل طبق.

الحركة الدورانية (الدورانية)

عندما يدور شيء ما ، تقريبًا ، فإنه يدور في دائرة. طفل يقف في مكان واحد في الملعب ويدور في دائرة حتى تصل إلى موطنها الأصلي لقد خضعت نقطة البداية لحركة دورانية ، لكنها لا تحتاج إلى إكمال الدائرة حتى يتم ذلك حقيقية؛ النقطة الأساسية هي أن جسدها يدور حول محور هندسي محدد جيدًا - في هذه الحالة ، واحد يجري من أعلى رأسها إلى الأرض عند قدميها.

التناوب هو أساس النقل بالسيارات. لكي تتم ترجمة السيارة ككل من مدينة نيويورك إلى لوس أنجلوس على سبيل المثال ، يجب أن تدور عجلاتها حولها تدور محاور السيارة والعديد من الأجزاء الداخلية لمحرك احتراق السيارة أثناء عملها. تدور الأرض نفسها حول محورها بين القطبين الشمالي والجنوبي مرة كل 24 ساعة تقريبًا.

الحركة الترددية

ترتبط الحركة الترددية بأشكال أخرى من الحركة ، ولا سيما الحركة المتذبذبة. في هذا الشكل من الحركة ، يُترجم الجسم أو يتحرك خطيًا في اتجاه واحد ثم يعود على نفس المسار في الاتجاه المعاكس حتى يعود إلى نقطة البداية ؛ ثم تتكرر الدورة. أحد الأمثلة على ذلك هو المنشار القوي. والمثال الأقل وضوحًا هو شخص يقود سيارته إلى العمل ثم يقود سيارته إلى المنزل على طول الطريق نفسه بعد ثماني ساعات أو نحو ذلك ، ثم يكرر هذا يومًا بعد يوم. قد تبدو هذه مساعي مختلفة تمامًا ، لكنها في الواقع تختلف فقط في مقاييس الوقت والمسافة ؛ قد يتحرك المنشار عبر سعة نصف متر فقط ويسافر عبر مساره الداخلي والخارجي بالكامل عدة مرات في الثانية ، بينما قد يسافر المسافر 20 ميلاً مرتين في اليوم.

حركة متأرجحة

يقال إن الأشياء التي تتحرك بطريقة تبادلية ، ولكن مع عناصر الحركة الدورانية مثل التأرجح ، تتأرجح. البندول ، الذي يتأرجح من نقطة ارتباط ثابتة ويتتبع قوسًا ، هو مثال كلاسيكي. تقوم مروحة الرش أو المروحة المتذبذبة بنفس الشيء ، باستثناء أنها تتأرجح في مستوى أفقي بدلاً من مستوى عمودي ويتم تشغيلها بواسطة المحركات بدلاً من الجاذبية.

من أجل الاكتمال ، تخيل رشاشًا من هذا النوع مركبًا على ظهر سيارة يتتبع 120 درجة من القوس بينما يتحرك ذهابًا وإيابًا على امتداد 50 مترًا من مسار سكة حديد. يحتوي هذا الجهاز على أشكال حركة انتقالية ودورانية وتبادلية ومتذبذبة يمكن تحديدها بسهولة ، وتُظهر معظم الأجسام المتحركة في العالم الحقيقي أكثر من شكل واحد من أشكال الحركة عندما تتحرك.

  • يشارك
instagram viewer