物理学には非常に多くのトピックが含まれますが、本質的には、物事がどのように動くかを研究することです。 「マクロ」レベル(「ミクロ」、またはアトミックおよびサブアトミックではなく、日常的で目に見えるものに関して) 現象)多くの物理学者やエンジニアは、運動を4つの基本的なタイプに分類します:線形、回転、往復運動、 振動します。 可動部品を備えた機械は、これらの1つまたは複数を示します。
これらをハードファストと混同しないように注意してください 法律 動きの; それらは多くの慣習で受け入れられていますが、決して装甲艦のカテゴリーを表すものではありません。 たとえば、天文学者は、回転、回転、宇宙膨張、軌道システムの観点から運動について議論することがよくあります。 それにもかかわらず、4種類の機械的運動は、物事が物理空間内のある地点から別の地点に完全に馴染みのある方法でどのように移動するかを学ぶための良い出発点です。
線形(並進)運動
線形運動は、より広義には並進運動と呼ばれることもあり、単にオブジェクトを空間内のあるポイントから別のポイントに移動することです。 概略的には、x軸とy軸を持つ典型的なグラフで、点が(0、0)の原点から点(3、4)に移動すると、 ピタゴラスの定理を使用して、点が5単位の線形運動(3の平方根)を受けたことを示すことができます。2 + 42 は5)です。 弓から発射された矢は線形運動をします。
多くのオブジェクトは、複数のタイプのモーションを同時に経験し、主要なフォームが全体的な記述子として使用されます。 たとえば、60フィート離れた投手から捕手に投げられた野球は翻訳を受けました 動きがありますが、ボールはピッチャーのマウンドからホームまでのパスに沿って何度も回転している可能性があります プレート。
回転(回転)運動
何かが回転すると、大まかに言えば、それは円を描いて回転します。 遊び場のある場所に立って、元の場所に到達するまで円を描くように回転する子供 開始点は回転運動を受けていますが、これを行うために彼女は円を完成させる必要はありません true; 重要な点は、彼女の体が明確に定義された幾何学的軸を中心に回転していることです。この場合、軸は頭のてっぺんから足元の地面まで走っています。
回転は自動車輸送の基盤です。 たとえば、ニューヨーク市からロサンゼルスに車全体を移動するには、車輪が回転する必要があります。 車の車軸、および自動車の燃焼エンジンの内部部品の多くは、動作中に回転します。 地球自体は、ほぼ24時間に1回、北極と南極の間で独自の軸を中心に回転します。
往復運動
往復運動は、他の形態の運動、特に振動運動に関連しています。 この形式のモーションでは、オブジェクトは一方向に平行移動または直線的に移動し、同じパスに沿って反対方向に戻り、開始点に戻ります。 その後、このサイクルが繰り返されます。 一例はパワーソーです。 あまり目立たない例は、車で通勤し、8時間ほど後に同じルートに沿って家に帰り、毎日毎日繰り返す人です。 これらは非常に異なる取り組みのように見えるかもしれませんが、実際には時間と距離のスケールのみが異なります。 のこぎりはわずか0.5メートルの振幅で移動し、その出入り経路全体を1秒間に数回移動する可能性がありますが、通勤者は1日2回20マイル移動する可能性があります。
振動運動
往復運動するが、揺れるような回転運動の要素を持つものは、振動すると言われています。 固定された取り付け点から揺れ、弧を描く振り子は、典型的な例です。 スプリンクラーまたは振動ファンは同じことを行いますが、これらは垂直面ではなく水平面で振動し、重力ではなくモーターで駆動される点が異なります。
完全を期すために、車の後ろに取り付けられたこの種のスプリンクラーが、50メートルの線路に沿って前後に移動しながら120度の弧を描くことを想像してみてください。 このデバイスは、容易に識別可能な並進、回転、往復、および振動の形態の運動を有し、ほとんどの実世界の移動物体は、それらが移動するときに複数の形態の運動を示す。