Четыре основных типа движения

Физика охватывает множество тем, но по сути, это изучение того, как вещи движутся. На «макро» уровне (в отношении повседневных и видимых вещей, в отличие от «микро» или атомарного и субатомного, явлений) многие физики и инженеры классифицируют движение на четыре основных типа: линейное, вращательное, возвратно-поступательное и колеблющиеся. Машины с движущимися частями обладают одним или несколькими из них.

Обратите внимание, что их не следует путать с жесткими законы движения; они приняты во многих конвенциях, но никоим образом не представляют собой железные категории. Например, астрономы часто обсуждают движение с точки зрения вращения, вращения, космического расширения и орбитальных систем. Тем не менее, четыре вида механического движения являются хорошей отправной точкой для изучения того, как вещи переходят из одной точки в другую в физическом пространстве вполне знакомыми способами.

Линейное движение, иногда более широко называемое поступательным движением, - это просто перемещение объекта из одной точки пространства в другую. Схематично на типичном графике с осями x и y, если точка перемещается от начала координат в (0, 0) к точке (3, 4), Теорема Пифагора может быть использована, чтобы показать, что точка претерпела 5 единиц линейного движения (квадратный корень из 3

Многие объекты испытывают одновременно более одного типа движения, причем преобладающая форма используется в качестве общего дескриптора. Например, бейсбольный мяч, брошенный с питчера в кэтчера на расстоянии 60 футов, подвергся трансляции. движения, но мяч, вероятно, несколько раз повернулся на своем пути от насыпи питчера до дома пластина.

Когда что-то вращается, грубо говоря, оно вращается по кругу. Ребенок стоит на одном месте на игровой площадке и крутится по кругу, пока не дойдет до своего оригинала. начальная точка претерпела вращательное движение, но ей не нужно замкнуть круг, чтобы это было правда; Ключевым моментом является то, что ее тело вращается вокруг четко определенной геометрической оси - в данном случае оси, идущей от макушки до земли у ее ног.

Вращение - это основа автомобильного транспорта. Чтобы автомобиль в целом можно было перевести, скажем, из Нью-Йорка в Лос-Анджелес, его колеса должны вращаться вокруг оси автомобиля и многие внутренние части автомобильного двигателя внутреннего сгорания вращаются во время работы. Сама Земля вращается вокруг своей оси между Северным и Южным полюсами почти каждые 24 часа.

Возвратно-поступательное движение связано с другими формами движения, в частности с колебательным движением. В этой форме движения объект перемещается или перемещается линейно в одном направлении, а затем обратно по тому же пути в противоположном направлении, пока не вернется в исходную точку; затем цикл повторяется. Один из примеров - бензопила. Менее очевидный пример - человек, который едет на работу, а затем возвращается домой по тому же маршруту восемь или около того часов спустя, а затем повторяет это изо дня в день. Может показаться, что это очень разные начинания, но на самом деле они различаются только масштабами времени и расстояний; пила может двигаться с амплитудой всего в полметра и проходить весь свой путь внутрь несколько раз в секунду, в то время как пассажир может проезжать 20 миль дважды в день.

Вещи, которые движутся возвратно-поступательно, но с элементами вращательного движения, такими как раскачивание, называются колебательными. Маятник, который качается от фиксированной точки крепления и рисует дугу, является классическим примером. Спринклер или колеблющийся вентилятор делают то же самое, за исключением того, что они колеблются в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной плоскости, и приводятся в действие двигателями, а не гравитацией.

Для полноты картины представьте себе разбрызгиватель такого типа, установленный на задней части автомобиля, который отслеживает дугу под углом 120 градусов при движении вперед и назад по 50-метровому участку железнодорожного пути. Это устройство имеет легко идентифицируемые поступательные, вращательные, возвратно-поступательные и колебательные формы движения, и большинство реальных движущихся объектов демонстрируют более одной формы движения при движении.