Štiri osnovne vrste gibanja

Fizika zajema veliko tem, v bistvu pa je preučevanje, kako se stvari premikajo. Na "makro" ravni (glede vsakdanjih in vidnih stvari, v nasprotju z "mikro" ali atomsko in subatomsko, številni fiziki in inženirji gibanje razvrščajo v štiri osnovne vrste: linearno, rotacijsko, batno in nihajoče. Stroji z gibljivimi deli imajo enega ali več.

Upoštevajte, da jih ne smemo zamenjati s hitrimi zakoni gibanja; sprejeti so v številnih konvencijah, nikakor pa ne predstavljajo železnih kategorij. Astronomi na primer pogosto razpravljajo o gibanju v smislu vrtljajev, vrtenja, vesoljske ekspanzije in sistemov kroženja. Štiri vrste mehaničnega gibanja so kljub temu dobro izhodišče za spoznavanje, kako stvari v fizičnem prostoru na povsem znane načine prehajajo iz ene točke v drugo.

Linearno gibanje, včasih širše imenovano translacijsko gibanje, je preprosto premikanje predmeta z ene točke v prostoru na drugo. Shematsko, na tipičnem grafu z osmi x in y, če se točka premakne od začetka v (0, 0) do točke (3, 4), Pitagorin izrek lahko uporabimo za prikaz, da je točka podvržena 5 enotam linearnega gibanja (kvadratni koren 3

Številni predmeti doživljajo več kot eno vrsto gibanja hkrati, pri čemer je prevladujoča oblika uporabljena kot splošni deskriptor. Na primer, baseball, vržen iz vrča v lovilec, oddaljen 60 metrov, je prešel v prevod gibanje, toda žoga se je verjetno že večkrat zasukala na svoji poti od vrča do doma ploščo.

Ko se nekaj vrti, se grobo rečeno vrti v krogu. Otrok, ki stoji na enem mestu na igrišču in se vrti v krogu, dokler ne doseže svojega izvirnika izhodišče se je vrtelo, vendar ji za to ni treba dokončati kroga prav; ključna točka je, da se je njeno telo vrtelo okoli natančno določene geometrijske osi - v tem primeru tiste, ki teče od vrha glave do tal ob nogah.

Vrtenje je temelj avtomobilskega prometa. Da bi se avtomobil kot celota prevedel iz recimo New Yorka v Los Angeles, se morajo njegova kolesa vrteti naokoli osi avtomobila in številni notranji deli avtomobilskega zgorevalnega motorja se med delom vrtijo. Zemlja se sama skoraj vsakih 24 ur vrti okoli svoje osi med severnim in južnim polom.

Premično gibanje je povezano z drugimi oblikami gibanja, zlasti z nihajočim gibanjem. Pri tej obliki gibanja se predmet prevede ali linearno premakne v eno smer in nato nazaj po isti poti v nasprotno smer, dokler se ne vrne na izhodišče; cikel se nato ponovi. En primer je električna žaga. Manj očiten primer je oseba, ki se v službo odpelje, nato pa se osem ur kasneje po isti poti odpelje domov in nato to ponavlja dan za dnem. Morda se zdijo zelo različna prizadevanja, v resnici pa se razlikujejo le v časovni in oddaljeni lestvici; žaga se lahko premika skozi amplitudo samo pol metra in večkrat na sekundo potuje po celotni poti izstopa, medtem ko se lahko voznik vozi dvakrat na dan 20 milj.

Stvari, ki se premikajo batno, vendar z elementi rotacijskega gibanja, kot je nihanje, naj bi nihale. Klasičen primer je nihalo, ki se niha s fiksne točke pritrditve in zasledi lok. Brizgalni ali nihajni ventilator naredi enako, le da ti nihajo v vodoravni ravnini in ne v navpični ravnini in jih poganjajo motorji in ne gravitacija.

Za popolnost si predstavljajte takšen brizgalnik, nameščen na zadnji strani avtomobila, ki zasledi 120 stopinj loka, medtem ko se premika naprej in nazaj po 50-metrskem odseku železniške proge. Ta naprava ima zlahka prepoznavne translacijske, rotacijske, batne in nihajoče oblike gibanja, večina premikajočih se predmetov v resničnem svetu pa ima več oblik gibanja med premikanjem.