Patru tipuri de mișcare de bază

Fizica cuprinde numeroase subiecte, dar în esență este studiul modului în care lucrurile se mișcă. La nivel „macro” (referitor la lucrurile cotidiene și vizibile, spre deosebire de „micro” sau atomice și subatomice, fenomeni) mulți fizicieni și ingineri clasifică mișcarea în patru tipuri de bază: liniar, rotativ, alternativ și oscilant. Mașinile cu piese mobile prezintă una sau mai multe dintre acestea.

Rețineți că acestea nu trebuie confundate cu hard-fast legile de mișcare; sunt acceptate în multe convenții, dar nu reprezintă în niciun caz categorii ferite. Astronomii, de exemplu, discută adesea despre mișcare în termeni de revoluție, rotație, expansiune cosmică și sisteme de orbitare. Cele patru tipuri de mișcare mecanică sunt totuși un bun punct de plecare pentru a afla cum ajung lucrurile de la un punct la altul în spațiul fizic în moduri complet familiare.

Mișcarea liniară, uneori mai larg numită mișcare de translație, este pur și simplu deplasarea unui obiect dintr-un punct din spațiu în altul. Schematic, pe un grafic tipic cu axele x și y, dacă un punct se deplasează de la origine la (0, 0) la punctul (3, 4), teorema lui Pitagora poate fi utilizată pentru a arăta că punctul a suferit 5 unități de mișcare liniară (rădăcina pătrată a 3

Multe obiecte experimentează mai mult de un tip de mișcare simultan, forma predominantă fiind utilizată ca descriptor general. De exemplu, o minge de baseball aruncată dintr-un ulcior în catcher la 60 de metri distanță a suferit o traducere mișcare, dar mingea s-a rotit probabil de mai multe ori de-a lungul drumului de la movila ulciorului spre casă farfurie.

Când ceva se rotește, aproximativ vorbind, se învârte în cerc. Un copil care stă într-un loc pe un loc de joacă și se învârte în cerc până ajunge la original punctul de plecare a suferit mișcare de rotație, dar nu trebuie să completeze cercul pentru ca acesta să fie Adevărat; Punctul cheie este că corpul ei s-a rotit în jurul unei axe geometrice bine definite - în acest caz, una care aleargă din vârful capului până la pământ la picioarele ei.

Rotația este fundamentul transportului auto. Pentru ca o mașină în ansamblu să poată fi tradusă din, să zicem, New York City în Los Angeles, roțile sale trebuie să se rotească axele mașinii și multe dintre părțile interne ale motorului cu combustie ale automobilului se rotesc pe măsură ce funcționează. Pământul însuși se rotește în jurul propriei axe între polii nord și sud o dată la fiecare 24 de ore.

Mișcarea alternativă este legată de alte forme de mișcare, în special mișcarea oscilantă. În această formă de mișcare, un obiect este tradus sau deplasat liniar într-o direcție și apoi înapoi de-a lungul aceleiași căi în direcția opusă până când revine la punctul său de plecare; ciclul este apoi repetat. Un exemplu este un ferăstrău electric. Un exemplu mai puțin evident este o persoană care conduce la serviciu și apoi conduce acasă pe același traseu aproximativ vreo câteva ore mai târziu, și apoi repetă această zi după zi. Acestea pot părea eforturi foarte diferite, dar în realitate acestea diferă doar în ceea ce privește timpul și distanța; ferăstrăul se poate deplasa printr-o amplitudine de doar o jumătate de metru și se poate deplasa prin întreaga sa cale de intrare-ieșire de câteva ori pe secundă, în timp ce un navetist poate parcurge 20 de mile de două ori pe zi.

Lucrurile care se mișcă într-o manieră alternativă, dar cu elemente de mișcare de rotație cum ar fi oscilația, se spune că oscilează. Un pendul, care se leagănă dintr-un punct fix de atașare și urmărește un arc, este un exemplu clasic. Un aspersor sau un ventilator oscilant face același lucru, cu excepția faptului că acestea oscilează într-un plan orizontal mai degrabă decât într-un plan vertical și sunt alimentate mai degrabă de motoare decât de gravitație.

Pentru completitudine, imaginați-vă un sprinkler de acest fel montat pe spatele unei mașini care urmărește 120 de grade de arc în timp ce se mișcă înainte și înapoi de-a lungul unei întinderi de 50 de metri de cale ferată. Acest dispozitiv are forme de mișcare translațională, rotațională, alternativă și oscilantă ușor de identificat, iar majoritatea obiectelor în mișcare din lumea reală prezintă mai multe forme de mișcare atunci când se mișcă.