Keturi pagrindiniai judesio tipai

Fizika apima labai daug temų, tačiau širdyje tai yra dalykų judėjimo tyrimas. „Makro“ lygmenyje (kasdieniuose ir matomuose dalykuose, priešingai nei „mikro“, arba atominiame ir subatominiame, reiškiniai) daugelis fizikų ir inžinierių judėjimą skirsto į keturis pagrindinius tipus: tiesinį, sukamąjį, grįžtamąjį ir svyruojantis. Mašinos su judančiomis dalimis pasižymi vienu ar keliais iš jų.

Atkreipkite dėmesį, kad jų nereikia painioti su greitai atliekamais įstatymai judesio; jie priimami daugelyje suvažiavimų, tačiau jokiu būdu neatspindi griežtų kategorijų. Pavyzdžiui, astronomai dažnai diskutuoja apie judėjimą revoliucijos, sukimosi, kosminio išsiplėtimo ir orbitos sistemų atžvilgiu. Vis dėlto keturios mechaninio judėjimo rūšys yra geras atspirties taškas norint sužinoti, kaip viskas gerai pažįstamais būdais patenka iš vieno taško į kitą fizinėje erdvėje.

Tiesinis judėjimas, kartais plačiau vadinamas transliaciniu judesiu, yra tiesiog objekto perkėlimas iš vieno erdvės taško į kitą. Schema, tipiniame grafike su x ir y ašimis, jei taškas pasislenka iš pradžios taško (0, 0) į tašką (3, 4), Pitagoro teorema gali būti naudojama norint parodyti, kad taškas patyrė 5 linijinio judėjimo vienetus (kvadratinė šaknis iš 3

Daugelis objektų vienu metu patiria daugiau nei vieną judesio tipą, o vyraujanti forma naudojama kaip bendras deskriptorius. Pavyzdžiui, beisbolo kamuolys, išmestas iš ąsočio į gaudyklę už 60 pėdų, buvo vertimo vertimas judesį, bet kamuolys greičiausiai kelis kartus pasisuko kelyje nuo ąsočio piliakalnio iki namų plokštelę.

Kai kas sukasi, grubiai tariant, jis sukasi ratu. Vaikas, stovintis vienoje žaidimų aikštelės vietoje ir sukantis ratu, kol pasiekia savo originalą pradiniame taške buvo sukamasis judesys, tačiau ji neturi užpildyti apskritimo, kad tai būtų tiesa; Svarbiausia, kad jos kūnas pasisuko apie tiksliai apibrėžtą geometrinę ašį - šiuo atveju ji eina nuo galvos viršaus iki žemės po kojomis.

Rotacija yra automobilių transporto pagrindas. Kad visas automobilis būtų išverstas, tarkime, iš Niujorko į Los Andželą, jo ratai turi suktis aplinkui automobilio ašys ir daugelis vidaus degimo variklio dalių sukasi, kai jos dirba. Pati Žemė sukasi apie savo ašį tarp Šiaurės ir Pietų ašigalių kartą per beveik 24 valandas.

Stūmoklinis judesys yra susijęs su kitomis judėjimo formomis, ypač su svyruojančiu judesiu. Šia judesio forma objektas verčiamas arba judinamas tiesiškai viena kryptimi, o tada atgal tuo pačiu keliu priešinga kryptimi, kol jis grįš į pradinį tašką; ciklas kartojamas. Vienas iš pavyzdžių yra elektrinis pjūklas. Ne toks akivaizdus pavyzdys yra asmuo, kuris važiuoja į darbą, o paskui tuo pačiu maršrutu važiuoja namo maždaug po aštuonių valandų, o vėliau tai kartoja dieną po dienos. Tai gali atrodyti labai skirtingos pastangos, tačiau iš tikrųjų skiriasi tik laiko ir atstumo mastais; pjūklas gali judėti tik pusės metro amplitude ir kelis kartus per sekundę nuvažiuoti per visą įvažiavimo kelią, o priemiestis - 20 mylių du kartus per dieną.

Sakoma, kad daiktai, kurie juda abipusiai, bet turi sukimosi judesio elementus, tokius kaip svyravimas, svyruoja. Klasikinis pavyzdys yra švytuoklė, siūbuojanti nuo fiksuoto tvirtinimo taško ir sekanti lanką. Purkštuvas arba svyruojantis ventiliatorius daro tą patį, išskyrus tai, kad jie svyruoja horizontalioje, o ne vertikalioje plokštumoje ir yra varomi variklių, o ne sunkio jėgos.

Kad būtų kuo išsamiau, įsivaizduokite tokio tipo purkštuvą, sumontuotą ant automobilio galo, kuris, judėdamas pirmyn ir atgal 50 metrų ilgio geležinkelio bėgių ruože, stebi 120 lanko laipsnių. Šis prietaisas turi lengvai atpažįstamas vertimo, sukimosi, grįžtamojo ir svyruojančio judėjimo formas, o dauguma realiame pasaulyje judančių objektų juda daugiau nei viena judesio forma.