Mișcarea

Mișcarea de translație

Mișcarea de translație este mișcarea prin care un corp se deplasează dintr-un punct în altul din spațiu.Un exemplu de mișcare de translație este mișcarea unui glonț tras dintr-un pistol.

Un obiect are o mișcare rectilinie atunci când se deplasează de-a lungul unei linii drepte. În orice moment, t, obiectul ocupă o poziție de-a lungul dreptei, așa cum se arată în figura următoare. Distanța x, cu semnul corespunzător, definește poziția obiectului. când poziția obiectului la un anumit moment este cunoscută, mișcarea particulei va fi cunoscută și, în general, este exprimată sub forma unei ecuații care relaționează distanța x, cu timpul t, de exemplux = 6t – 4, sau a unui grafic.

Mișcarea în două sau trei dimensiuni este mai complicată. În două dimensiuni, trebuie să specificăm două coordonate pentru a fixa poziția oricărui obiect. Figura următoare prezintă un exemplu simplu de mișcare a unui proiectil: o minge care se rostogolește de pe o masă. Să definim direcția orizontală drept axa x și direcția verticală drept axa y. Considerăm o bilă care se rostogolește inițial de pe o masă plană cu o viteză inițială de 10 m/s.

În timp ce bila se află pe masă, observăm că componenta inițială x a vitezei (v0x) este 10 m/s (constantă), componenta inițială y a vitezei este 0 m/s, componenta x a accelerației este 0 m/s2 și componenta y a accelerației este 0 m/s2. Componentele accelerației și ale vitezei sunt acele părți ale vitezei sau accelerației care se îndreaptă în direcția x sau y.Să observăm ce se întâmplă în momentul în care bila părăsește masa.

Viteza inițială în direcția y este în continuare zero, iar viteza inițială în direcția x rămâne 10 m/s. Cu toate acestea, bila nu mai este în contact cu masa și cade liber. Accelerația gravitațională a bilei este în jos. În acest caz, mișcările în direcțiile orizontală și verticală trebuie analizate independent. Pe orizontală, nu există accelerație pe direcție orizontală, prin urmare, componenta x a vitezei este constantă

Pe direcție verticală există o accelerație egală cu accelerația gravitațională. Prin urmare, viteza pe direcție verticală se modifică după cum urmează

Mișcarea de rotație

Mișcarea de rotație se ocupă numai cu corpuri rigide. Un corp rigid este un obiect care își păstrează forma generală, ceea ce înseamnă că particulele care alcătuiesc corpul rigid rămân în aceeași poziție una față de cealaltă. O roată și rotorul unui motor sunt exemple comune de corpuri rigide care apar frecvent în întrebările care implică mișcarea de rotație.

Mișcarea circulară

Mișcarea circulară este un tip comun de mișcare de rotație. Ca și mișcarea proiectilului, putem analiza cinematica și putem învăța câte ceva despre relațiile dintre poziție, viteză și accelerație. Prima lege a lui Newton afirmă că un obiect în mișcare rămâne în mișcare cu viteză constantă dacă nu este acționat de o forță exterioară. Dacă forța este aplicată perpendicular pe direcția de mișcare, se va schimba doar direcția vitezei. Dacă o forță acționează în mod constant perpendicular pe un obiect în mișcare, obiectul se va deplasa pe o traiectorie circulară cu viteză constantă. Aceasta se numește mișcare circulară uniformă.

Mișcarea circulară a unui corp rigid are loc atunci când fiecare punct din corp se deplasează pe o traiectorie circulară în jurul unei linii numite axă de rotație, care trece prin centrul de masă, așa cum se arată în figura următoare.

Mișcarea de translație față de mișcarea de rotație

Există o analogie puternică între mișcarea de rotație și mișcarea de translație standard. Într-adevăr, fiecare concept fizic folosit pentru a analiza mișcarea de rotație are concomitentul său translațional.

.

.

.

Mișcarea de translație		Mișcarea de rotație
Deplasarea		Deplasarea unghiulară
. Velocitatea		Viteza unghiulară
. Accelerația		Accelerația unghiulară
Masa	M	Momentul de inerție
Forța	F = Ma	Cuplu
Lucru		Lucru		Lucru
Putere		Putere
Energie cinetică		Energie cinetică

.