Mozgás

Transzlációs mozgás

A transzlációs mozgás az a mozgás, amellyel egy test a tér egyik pontjából egy másikba kerül.A transzlációs mozgás egyik példája a puskából kilőtt golyó mozgása.

Egy tárgy egyenes vonalú mozgást végez, amikor egyenes vonal mentén mozog. Bármely t időpontban a tárgy az egyenes mentén a következő ábrán látható pozíciót foglalja el. Az x távolság megfelelő előjellel határozza meg a tárgy helyzetét.Ha a tárgy adott időpontban elfoglalt helyzete ismert, akkor a részecske mozgása is ismert lesz, és általában egy olyan egyenlet formájában fejezhető ki, amely az x távolságot a t időhöz viszonyítja, példáullex = 6t – 4, vagy grafikon formájában.

A mozgás két vagy három dimenzióban bonyolultabb. Két dimenzióban két koordinátát kell megadnunk ahhoz, hogy bármely tárgy helyzetét rögzítsük. A következő ábra egy egyszerű példát mutat a lövedék mozgására: egy golyó gurul le egy asztalról. Definiáljuk a vízszintes irányt x-tengelyként, a függőleges irányt pedig y-tengelyként. Tekintsünk egy golyót, amely kezdetben 10 m/s kezdeti sebességgel gurul le egy sík asztalról.

Míg a golyó az asztalon van, megfigyelhetjük, hogy a sebesség kezdeti x komponense (v0x) 10 m/s (állandó), a sebesség kezdeti y komponense 0 m/s, a gyorsulás x komponense 0 m/s2 és a gyorsulás y komponense 0 m/s2 . A gyorsulás és a sebesség komponensei a sebességnek vagy a gyorsulásnak azok a részei, amelyek x vagy y irányba mutatnak. figyeljük meg, mi történik abban a pillanatban, amikor a labda elhagyja az asztalt.

A kezdeti y irányú sebesség továbbra is nulla, az x irányú kezdeti sebesség pedig 10 m/s marad. A labda azonban már nem érintkezik az asztallal, és szabadon esik. A labda gravitációs gyorsulása lefelé irányul. Ebben az esetben a vízszintes és függőleges irányú mozgásokat egymástól függetlenül kell elemezni. Vízszintes irányban nincs gyorsulás, ezért a sebesség x komponense állandó

A függőleges irányban a gravitációs gyorsulással egyenlő gyorsulás van. Ezért a sebesség függőleges irányban az alábbiak szerint változik

Pörgő mozgás

A forgómozgás csak merev testekkel foglalkozik. A merev test olyan tárgy, amely megtartja általános alakját, vagyis a merev testet alkotó részecskék egymáshoz képest ugyanabban a helyzetben maradnak. A kerék és a motor rotorja gyakori példák a merev testekre, amelyek gyakran megjelennek a forgómozgással kapcsolatos kérdésekben.

Körkörös mozgás

A körkörös mozgás a forgó mozgás egyik gyakori típusa. A lövedékes mozgáshoz hasonlóan elemezhetjük a kinematikát, és megtudhatunk valamit a pozíció, a sebesség és a gyorsulás közötti összefüggésekről. Newton első törvénye kimondja, hogy egy mozgásban lévő tárgy állandó sebességgel marad mozgásban, hacsak nem hat rá külső erő. Ha az erő a mozgás irányára merőlegesen hat, akkor csak a sebesség iránya változik. Ha egy mozgó tárgyra állandóan merőlegesen hat egy erő, akkor a tárgy állandó sebességgel körpályán fog mozogni. Ezt nevezzük egyenletes körmozgásnak.

Egy merev test körmozgása akkor következik be, amikor a test minden pontja körpályán mozog a forgástengelynek nevezett egyenes körül, amely a tömegközéppontot metszi, ahogy az alábbi ábrán látható.

Transzlációs mozgás kontra rotációs mozgás

A rotációs mozgás és a standard transzlációs mozgás között erős analógia van. Valójában minden fizikai fogalomnak, amelyet a rotációs mozgás elemzésére használunk, megvan a transzlációs kísérője.

.

Gyorsulás

Transzlációs mozgás		Rotációs mozgás
Kiszorítás		Görbületi elmozdulás
Sebesség		Görbületi sebesség
	Görbületi gyorsulás
Tömeg	M	Tehetetlenségi momentum
erő	F = Ma	nyomaték
Munka		Munka
Power		Power
Kinetikus energia		Kinetikus energia