เนื้อหา
ฟิสิกส์ครอบคลุมหัวข้อที่ยิ่งใหญ่มากมาย แต่ที่สำคัญคือการศึกษาว่าสิ่งต่าง ๆ เคลื่อนไหวอย่างไร ในระดับ "มหภาค" (เกี่ยวข้องกับสิ่งต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันและที่มองเห็นได้ซึ่งตรงกันข้ามกับ "ไมโคร" หรืออะตอมและ subatomic ปรากฏการณ์) นักฟิสิกส์และวิศวกรหลายคนจำแนกการเคลื่อนไหวออกเป็นสี่ประเภทพื้นฐาน: เชิงเส้นหมุนสับเปลี่ยนและสั่น เครื่องจักรที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวแสดงได้หนึ่งหรือมากกว่านั้น
โปรดทราบว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ควรสับสนกับความรวดเร็ว กฎหมาย ของการเคลื่อนไหว; พวกเขาได้รับการยอมรับในหลาย ๆ อนุสัญญา แต่ไม่ได้เป็นตัวแทนของหมวดหมู่เกราะหุ้มเกราะ ยกตัวอย่างเช่นนักดาราศาสตร์มักพูดถึงการเคลื่อนไหวในแง่ของการปฏิวัติการหมุนการขยายตัวของจักรวาลและระบบการโคจร การเคลื่อนที่เชิงกลสี่ชนิดนั้นเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการเรียนรู้ว่าสิ่งต่าง ๆ ได้รับจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งในพื้นที่ทางกายภาพในรูปแบบที่คุ้นเคย
การเคลื่อนที่เชิงเส้น (แปล)
การเคลื่อนที่เชิงเส้นบางครั้งเรียกว่าการเคลื่อนที่เชิงการแปลนั้นเป็นเพียงการขยับของวัตถุจากจุดหนึ่งไปยังอีกอวกาศหนึ่ง แผนผังบนกราฟทั่วไปที่มี x- และแกน y หากจุดเปลี่ยนจากจุดเริ่มต้นที่ (0, 0) ไปยังจุด (3, 4) ทฤษฎีบทพีทาโกรัสอาจใช้เพื่อแสดงให้เห็นว่า หน่วยของการเคลื่อนที่เชิงเส้น (รากที่สองของ 32 + 42 คือ 5) ลูกธนูที่ยิงจากคันธนูผ่านการเคลื่อนที่เชิงเส้น
วัตถุจำนวนมากพบการเคลื่อนไหวมากกว่าหนึ่งชนิดพร้อมกันโดยใช้รูปแบบที่โดดเด่นเป็นตัวบ่งชี้โดยรวม ยกตัวอย่างเช่นเบสบอลที่ขว้างจากเหยือกน้ำไปยังตัวจับที่อยู่ห่างออกไป 60 ฟุตจะได้รับการเคลื่อนที่แปล แต่ลูกบอลนั้นหมุนไปหลายครั้งตามเส้นทางของมันจากเหยือกน้ำไปยังบ้านจาน
การเคลื่อนไหวแบบหมุน (หมุน)
เมื่อสิ่งที่หมุนพูดอย่างคร่าว ๆ มันจะหมุนเป็นวงกลม เด็กที่ยืนอยู่ในจุดหนึ่งบนสนามเด็กเล่นและหมุนเป็นวงกลมจนกว่าเธอจะถึงจุดเริ่มต้นดั้งเดิมของเธอจะต้องผ่านการหมุนรอบตัว แต่เธอไม่จำเป็นต้องทำให้ครบวงจรเพื่อให้สิ่งนี้เป็นจริง ประเด็นสำคัญคือร่างกายของเธอหมุนรอบแกนเรขาคณิตที่กำหนดไว้อย่างดี - ในกรณีนี้หนึ่งวิ่งจากด้านบนของหัวของเธอกับพื้นที่เท้าของเธอ
การหมุนเป็นรากฐานของการขนส่งยานยนต์ สำหรับรถโดยรวมที่ต้องแปลจากนั้นพูดว่านิวยอร์กซิตี้เป็นลอสแองเจลิสล้อของมันจะต้องหมุนไปรอบ ๆ เพลารถและชิ้นส่วนภายในของเครื่องยนต์สันดาปในรถยนต์หมุนขณะทำงาน โลกหมุนตัวเองเกี่ยวกับแกนของตัวเองระหว่างขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้เกือบทุก 24 ชั่วโมง
ยื่นหมูยื่นแมวเคลื่อนไหว
การยื่นหมูยื่นแมวมีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหวในรูปแบบอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลื่อนไหวสั่น ในรูปแบบของการเคลื่อนที่วัตถุจะถูกแปลหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในทิศทางเดียวแล้วกลับไปตามเส้นทางเดิมในทิศทางตรงกันข้ามจนกว่ามันจะกลับสู่จุดเริ่มต้น วงจรซ้ำแล้วซ้ำอีก ตัวอย่างหนึ่งคือเลื่อยไฟฟ้า ตัวอย่างที่ชัดเจนน้อยกว่าคือคนที่ขับรถไปทำงานแล้วขับรถกลับบ้านตามเส้นทางเดียวกันในอีกแปดชั่วโมงต่อมาและจากนั้นจะทำซ้ำทุกวัน สิ่งเหล่านี้อาจดูเหมือนความพยายามที่แตกต่างกันมาก แต่ในความเป็นจริงพวกเขาแตกต่างกันในเวลาและระยะทาง เลื่อยอาจเคลื่อนที่ผ่านแอมพลิจูดเพียงครึ่งเมตรและเดินทางผ่านเส้นทางเข้า - ออกหลายครั้งต่อวินาทีในขณะที่ผู้โดยสารอาจเดินทาง 20 ไมล์วันละสองครั้ง
การเคลื่อนไหวสั่น
สิ่งที่เคลื่อนไหวในลักษณะที่สลับซับซ้อน แต่ด้วยองค์ประกอบของการเคลื่อนที่แบบหมุนเช่นการแกว่ง ลูกตุ้มซึ่งแกว่งจากจุดคงที่ของสิ่งที่แนบมาและติดตามส่วนโค้งเป็นตัวอย่างคลาสสิก พัดลมสปริงเกอร์หรือออสซิลเลเตอร์ทำสิ่งเดียวกันยกเว้นว่าออสซิลเลตเหล่านี้ในระนาบแนวนอนมากกว่าระนาบแนวตั้งและขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์มากกว่าแรงโน้มถ่วง
ลองจินตนาการถึงนักดับเพลิงของรถประเภทนี้ที่ด้านหลังของรถที่มีความโค้ง 120 องศาในขณะที่เคลื่อนที่ไปมาพร้อมกับรางรถไฟยาว 50 เมตร อุปกรณ์นี้มีรูปแบบการเคลื่อนที่แบบหมุนได้แบบยื่นหมูยื่นแมวและสั่นซึ่งสามารถระบุตัวตนได้อย่างง่ายดายและวัตถุที่เคลื่อนไหวในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่จะแสดงการเคลื่อนไหวมากกว่าหนึ่งรูปแบบ