Fyra grundläggande typer av rörelse

Fysik omfattar många ämnen, men i grunden är det studien av hur saker och ting rör sig. På "makro" -nivå (angående vardagliga och synliga saker, i motsats till "mikro" eller atom- och subatomära, fenomen) många fysiker och ingenjörer klassificerar rörelse i fyra grundtyper: linjär, roterande, fram- och återgående och oscillerande. Maskiner med rörliga delar uppvisar en eller flera av dessa.

Observera att dessa inte ska förväxlas med hårt snabbt lagar av rörelse; de accepteras i många konventioner, men representerar inte på något sätt järnklädda kategorier. Astronomer, till exempel, diskuterar ofta rörelse i termer av revolution, rotation, kosmisk expansion och kretsande system. De fyra typerna av mekanisk rörelse är ändå en bra utgångspunkt för att lära sig hur saker kommer från en punkt till en annan i det fysiska rummet på välkända sätt.

Linjär rörelse, ibland mer allmänt kallad translationell rörelse, är helt enkelt förskjutningen av ett objekt från en punkt i rymden till en annan. Schematiskt, på en typisk graf med x- och y-axlar, om en punkt förskjuts från ursprunget vid (0, 0) till punkten (3, 4), Pythagoras teorem kan användas för att visa att punkten har genomgått 5 enheter linjär rörelse (kvadratroten på 3

Många objekt upplever mer än en typ av rörelse samtidigt, med den dominerande formen som den övergripande beskrivaren. Till exempel har en baseboll som kastats från en kanna till fångaren 60 meter bort genomgått translation rörelse, men bollen har sannolikt roterat ett antal gånger längs vägen från kannans kulle till hemmet tallrik.

När något roterar, grovt sett, snurrar det runt i en cirkel. Ett barn som står på en plats på en lekplats och snurrar i en cirkel tills hon når sitt original utgångspunkten har genomgått rotationsrörelse, men hon behöver inte slutföra cirkeln för att detta ska vara Sann; de viktigaste punkten är att hennes kropp har roterat kring en väldefinierad geometrisk axel - i det här fallet, en som löper från toppen av hennes huvud till marken vid hennes fötter.

Rotation är grunden för biltransporter. För att en bil som helhet ska översättas från, till exempel, New York City till Los Angeles, måste dess hjul rotera bilens axlar och många av de inre delarna av bilens förbränningsmotor roterar när de fungerar. Jorden själv roterar runt sin egen axel mellan nord- och sydpolen en gång nästan var 24: e timme.

Fram- och återgående rörelse är relaterad till andra rörelser, särskilt oscillerande rörelse. I denna form av rörelse översätts ett objekt eller flyttas linjärt i en riktning och sedan tillbaka längs samma väg i motsatt riktning tills det återvänder till sin startpunkt; cykeln upprepas sedan. Ett exempel är en motorsåg. Ett mindre uppenbart exempel är en person som kör till jobbet och sedan kör hem längs samma väg åtta eller så timmar senare och sedan upprepar detta dag efter dag. Dessa kan verka som mycket olika ansträngningar, men i verkligheten skiljer de sig bara i tids- och avståndsvåg; sågen kan röra sig genom en amplitud på bara en halv meter och färdas genom hela sin in-ut-bana flera gånger per sekund, medan en pendlare kan färdas 20 miles två gånger om dagen.

Saker som rör sig på ett fram- och återgående sätt, men med element av rotationsrörelse som att svänga, sägs svängande. En pendel, som svänger från en fast fästpunkt och spårar en båge, är ett klassiskt exempel. En sprinkler eller oscillerande fläkt gör samma sak, förutom att dessa svänger i ett horisontellt plan snarare än ett vertikalt plan och drivs av motorer snarare än gravitation.

För fullständighetens skull, föreställ dig en sprinkler av detta slag monterad på baksidan av en bil som spårar 120 bågegrad medan du rör dig fram och tillbaka längs en 50 meter lång järnvägsspårning. Denna enhet har lätt identifierbara translationella, roterande, fram- och återgående och oscillerande former av rörelse, och de flesta rörliga föremål i den verkliga världen uppvisar mer än en form av rörelse när de rör sig.