אנו מסבירים מהי תנועה וכיצד היא מסווגת. בנוסף, האלמנטים המרכיבים אותו וכמה דוגמאות.
מהי תנועה?
בגוּפָנִי תנועה מובנת כשינוי בתנוחה שגוף חווה במֶרחָב בתקופה מסוימת של מזג אוויר. כל תנועה תלויה במערכת הייחוס שממנה היא נצפית.
תנועת הגופים נחקרת באמצעות הקינמטיקה והדִינָמִי ושניהם משולבים במכניקה. המכניקה הקלאסית חוקרת תופעות המערבות גופים מקרוסקופיים עם מהירויות קטנות בהשוואה לזו של האור.
מצד שני, מכניקת הקוונטים מתארת את חוקי ההתנהגות של חלקיקים תת-אטומיים עם מהירויות קרובות לזו של אוֹר. לבסוף, תנועתם של גופים הכפופים לשדות כבידה חזקים נחקרת במסגרת תורת היחסות הכללית.
סוגי תנועה
לפי סוג המסלול שמתאר נייד, ניתן לסווג את התנועה לקטגוריות הבאות:
- תנועה רקילינאלית. תאר גוף שדרכו הוא ליניארי ובמהירות ותאוצה מקבילים. זה נלמד בדרך כלל בשני מקרים ספציפיים:
- תנועה רקילינאליתמדים. תאר גוף שיש לו מהירות קבועה, כלומר תאוצה אפסית.
- תנועה רקילינאליתמואץ באופן שווה. תאר גוף שיש לו תאוצה קבועה.
- תנועה מעגלית אחידה. תאר גוף שנע סביב ציר סיבוב, עם רדיוס קבוע ומהירות זוויתית קבועה, עוקב אחר היקף. בסוג תנועה זה יש לגופים תאוצה לכיוון מרכז המעגל.
- תנועה הרמונית פשוטה. הוא מתאר תנועה תקופתית כמו זו של מטוטלת או זו של גל אלקטרומגנטי (אור למשל). מבחינה מתמטית הוא מתואר בזמן על ידי פונקציה הרמונית (סינוס או קוסינוס). ייתכן שהתנועה לא תהיה הרמונית, כלומר היא לא תחזור על עצמה בזמן, אבל עדיין תתאר נתיבי גל ובמקרה כזה היא נקראת תנועת גל.
- תנועה פרבולית. תאר תנועה העוקבת אחר פרבולה. זוהי תוצאה של הרכבה של תנועה ישרה אופקית אחידה וזו אנכית מואצת באופן אחיד. דוגמה לסוג זה של תנועה מתבצעת על ידי כדור שנזרק כלפי מעלה בזווית לאופקי.
אלמנטים של תנועה
מרכיבי התנועה הם המאפיינים שלה או המאפיינים הניתנים לתיאור, והם הבאים:
- מַסלוּל. זהו הקו שבאמצעותו ניתן לתאר את התנועה של גוף ספציפי ולפי טבעו, יכול להיות:
- ישר. קו ישר ללא שינויים במסלולו.
- מְעוּקָל. קו מעוקל, כלומר, שבר של היקף.
- עָגוֹל. היקף מלא.
- סְגַלגַל. שבר של אליפסה או אליפסה מלאה.
- פרבולי. קו פרבולי.
- מֶרְחָק. זוהי כמות החלל שעברה הנייד בה תְזוּזָה.
- מְהִירוּת. זהו הקשר בין המרחק שנסע לזמן בו הניידת עוברת אותו (ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך הגוף עובר יותר מרחק ליחידת זמן).
- תְאוּצָה. זהו השינוי במהירות (מהירות סופית מינוס מהירות התחלתית) ליחידת זמן.
דוגמאות לתנועה
כמה דוגמאות לתנועות הן:
- תנועת הכוכבים. כוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש במסלולים אליפטיים.
- מטוטלת של שעון. השעונים של פעם פעלו על בסיס תנועת מטוטלת לציון השניות. תנועה זו היא הדוגמה המושלמת לתנועת המטוטלת הפשוטה, שהיא אותה תנועה בה אנו משתמשים בסרטים כדי "להפנט" מישהו.
- כדור שלבָּאוּלִינְג. מכיוון שרצפת אולם הבאולינג עוברת שעווה כדי להפחית מאוד את החיכוך, הכדורים נוטים לנוע בתנועה ישרה אחידה עד שהם פוגעים בפינים.