Neli põhilist liikumisviisi

Füüsika hõlmab väga paljusid teemasid, kuid sisimas on see uurimine, kuidas asjad liiguvad. "Makro" tasandil (mis puudutab igapäevaseid ja nähtavaid asju, erinevalt "mikro" või aatomi ja subatoomi, nähtused) liigitavad paljud füüsikud ja insenerid liikumise nelja põhitüüpi: lineaarne, pöörlev, edasi-tagasi liikuv ja võnkuv. Liikuvate osadega masinatel on üks või mitu neist.

Pange tähele, et neid ei tohi segi ajada kiiretega seadused liikumisest; neid aktsepteeritakse paljudes konventsioonides, kuid need ei tähenda mingil juhul raudseid kategooriaid. Näiteks astronoomid arutavad liikumist sageli pöörde, pöörlemise, kosmilise paisumise ja orbiidisüsteemide osas. Neli liiki mehaanilist liikumist on sellest hoolimata hea lähtepunkt, et õppida, kuidas asjad saavad füüsilises ruumis täiesti tuttaval viisil ühest punktist teise.

Lineaarne liikumine, mida mõnikord laiemalt nimetatakse translatsiooniliikumiseks, on lihtsalt objekti nihutamine ühest ruumipunktist teise. Kui punkt nihkub alguspunktist (0, 0) punkti (3, 4), skemaatiliselt tüüpilisel graafikul, millel on x- ja y-teljed, Pythagorase teoreemi võib kasutada näitamaks, et punkt on läbinud 5 lineaarse liikumise ühikut (3 ruutjuur

Paljud objektid kogevad samaaegselt mitut liiki liiki, kusjuures üldist kirjeldajat kasutatakse domineerivat vormi. Näiteks kannust 60 meetri kaugusel püüdurile visatud pesapall on läbinud tõlke liikumist, kuid pall on tõenäoliselt mitu korda pööranud mööda rada viskajast koju plaat.

Kui midagi pöörleb, keerleb see jämedalt öeldes ringi. Laps, kes seisab mänguväljakul ühes kohas ja keerutab ringi, kuni jõuab oma originaalini alguspunkt on läbinud pöörleva liikumise, kuid selleks ei pea ta ringi täitma tõsi; nende põhipunkt on see, et tema keha on pööranud täpselt määratletud geomeetrilise telje ümber - sel juhul jookseb üks tema pealaest maani tema jalgade juures.

Rotatsioon on autotranspordi alus. Et kogu auto saaks tõlkida näiteks New York Cityst Los Angelesse, peavad selle rattad ümber pöörlema auto teljed ja paljud auto sisepõlemismootorid töötades töötades pöörlevad. Maa ise pöörleb peaaegu iga 24 tunni järel põhja- ja lõunapooluse vahel oma telje ümber.

Edasi liikuv liikumine on seotud teiste liikumisvormidega, eriti võnkuvaga. Selles liikumisvormis objekt tõlgitakse või liigutatakse lineaarselt ühes suunas ja seejärel sama rada tagasi vastupidises suunas, kuni see naaseb alguspunkti; tsüklit korratakse seejärel. Üks näide on mootorsaag. Vähem ilmne näide on inimene, kes sõidab tööle ja sõidab siis sama marsruuti mööda koju umbes kaheksa tundi hiljem ning kordab seda siis päevast päeva. Need võivad tunduda väga erinevate ettevõtmistena, kuid tegelikkuses erinevad need ainult aja ja kauguse skaala poolest; saag võib liikuda vaid poole meetri amplituudiga ja läbida kogu sissesõidutee mitu korda sekundis, pendeldaja aga 20 miili kaks korda päevas.

Asjad, mis liiguvad edasi-tagasi, kuid millel on pöörleva liikumise elemendid nagu kiikumine, on kõikuvad. Pendel, mis kiigub fikseeritud kinnituskohast ja jälgib kaare, on klassikaline näide. Sprinkler või võnkuv ventilaator teeb sama asja, välja arvatud see, et need võnkuvad pigem horisontaaltasapinnal kui vertikaaltasandil ja neid toidavad mootorid, mitte raskusjõud.

Kujutage täielikkuse huvides ette, et selline sprinkler on paigaldatud auto tagaküljele, mis jälgib 120-kaarekraadi, liikudes edasi-tagasi mööda 50-meetrist raudteetrada. Sellel seadmel on hõlpsasti tuvastatavad translatsioonilised, pöörlevad, edasi-tagasi liikuvad ja võnkuvad liikumisvormid ning enamikul reaalses maailmas liikuvatel objektidel on liikumisel rohkem kui üks liikumisvorm.