Ruch liniowy a ruch nieliniowy
Ruch liniowy i ruch nieliniowy to dwa sposoby kategoryzacji ruchów w przyrodzie. W tym artykule omówiono podobieństwa, warunki wystarczające, wymagania i wreszcie różnice między ruchem liniowym i nieliniowym.
Ruch liniowy
Ruch liniowy to ruch po linii prostej. Nazywa się to również ruchem prostoliniowym. Ruch obiektu ma kilka właściwości. Prędkość obiektu to szybkość zmian wektora przemieszczenia, czyli po prostu odległość przebyta w jednostce czasu. Prędkość jest wektorem, co oznacza, że ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Sama wielkość prędkości jest znana jako prędkość obiektu. Przyspieszenie obiektu to tempo zmian prędkości obiektu. Przyspieszenie jest również wektorem. Pęd liniowy obiektu jest iloczynem prędkości obiektu i masy obiektu. Ponieważ masa jest wielkością skalarną, a prędkość jest wielkością wektorową, pęd jest również wektorem. Pierwsze prawo Newtona jest podstawowym prawem ruchu liniowego. Stwierdza, że prędkość ciała pozostaje stała, chyba że działa na nie siła zewnętrzna. Ponieważ prędkość jest wektorem, kierunek ruchu nie ulega zmianie. Jeśli początkowy ruch obiektu jest liniowy, obiekt będzie nadal poruszał się po liniowej ścieżce, pod warunkiem, że nie zostanie przyłożona żadna siła zewnętrzna. Nawet jeśli przyłożona zostanie siła zewnętrzna, jeśli jest ona skierowana w kierunku ruchu, obiekt nadal będzie się poruszał po torze liniowym. Jeśli siła wypadkowa działająca na obiekt jest zgodna z kierunkiem ruchu, obiekt będzie nadal poruszał się po torze liniowym, ale z przyspieszeniem.
Ruch nieliniowy
Każdy ruch, który nie jest liniowy, można sklasyfikować jako ruch nieliniowy. Każdy ruch nieliniowy wymaga spełnienia dwóch warunków. Pierwszym warunkiem jest to, że na obiekt musi działać siła wypadkowa. Drugim warunkiem jest to, że siła wypadkowa działająca na obiekt musi być przyłożona w kierunku nierównoległym do ruchu. Bardzo mały segment ruchu nieliniowego można uznać za liniowy. Większość ruchów spotykanych w życiu codziennym ma charakter nieliniowy. W ruchu nieliniowym zawsze następuje zmiana kierunku. Nawet jeśli prędkość obiektu jest stała, zmiana kierunku powoduje zmianę wektora prędkości. Oznacza to, że obiekt stale przyspiesza. Obiekt poruszający się po nieliniowej ścieżce zawsze ma przyspieszenie. Drugie prawo Newtona mówi, że przyspieszenie ciała jest równoległe, wprost proporcjonalne do siły wypadkowej i odwrotnie proporcjonalne do masy.
Jaka jest różnica między ruchem liniowym a nieliniowym?
• Ruch liniowy nie wymaga siły wypadkowej, ale ruch nieliniowy wymaga siły wypadkowej.
• Siła wypadkowa działająca równolegle do ruchu spowoduje ruch liniowy; siła wypadkowa przyłożona w kierunku nierównoległym do ruchu spowoduje ruch nieliniowy.
