حرکت خطی در مقابل حرکت غیرخطی
حرکت خطی و حرکت غیرخطی دو روش برای دسته بندی حرکات در طبیعت هستند. این مقاله به شباهت ها، شرایط کافی، الزامات و در نهایت تفاوت بین حرکت خطی و حرکت غیرخطی می پردازد.
حرکت خطی
حرکت خطی حرکت روی یک خط مستقیم است. این حرکت به عنوان حرکت مستقیم نیز شناخته می شود. حرکت یک جسم دارای چندین ویژگی است. سرعت یک جسم، نرخ تغییر بردار جابجایی یا به عبارت ساده، مسافت طی شده بر حسب واحد زمان است. سرعت یک بردار است، به این معنی که دارای قدر و همچنین جهت است.اندازه سرعت به تنهایی به عنوان سرعت جسم شناخته می شود. شتاب یک جسم، نرخ تغییر سرعت جسم است. شتاب نیز بردار است. تکانه خطی یک جسم حاصل ضرب سرعت جسم و جرم جسم است. از آنجایی که جرم یک کمیت اسکالر و سرعت یک کمیت برداری است، تکانه نیز یک بردار است. قانون اول نیوتن یک قانون اساسی برای حرکت خطی است. بیان می کند که سرعت یک جسم ثابت می ماند مگر اینکه نیروی خارجی به جسم وارد شود. از آنجایی که سرعت بردار است، جهت حرکت تغییر نمی کند. اگر حرکت اولیه جسم خطی باشد، جسم در مسیر خطی به حرکت خود ادامه می دهد، مشروط بر اینکه نیروی خارجی اعمال نشود. حتی اگر یک نیروی خارجی اعمال شود، اگر در جهت حرکت باشد، جسم همچنان در یک مسیر خطی حرکت می کند. اگر نیروی خالص وارد بر جسم در جهت حرکت باشد، جسم در مسیری خطی اما با شتاب به حرکت خود ادامه می دهد.
حرکت غیرخطی
هر حرکتی که خطی نباشد را می توان به عنوان حرکت غیرخطی طبقه بندی کرد. هر حرکت غیر خطی مستلزم دو شرط است. شرط اول این است که باید نیروی خالصی بر جسم وارد شود. شرط دوم این است که نیروی خالص وارد بر جسم باید در جهتی اعمال شود که موازی با حرکت نباشد. بخش بسیار کوچکی از حرکت غیرخطی را می توان خطی در نظر گرفت. بیشتر حرکاتی که در زندگی روزمره با آن مواجه می شوند غیرخطی هستند. در یک حرکت غیر خطی، همیشه تغییر جهت وجود دارد. حتی اگر سرعت جسم ثابت باشد، تغییر جهت باعث تغییر بردار سرعت می شود. این بدان معناست که جسم دائما در حال شتاب است. جسمی که در مسیر غیرخطی حرکت می کند همیشه در شتاب است. قانون دوم نیوتن بیان می کند که شتاب یک جسم موازی است، با نیروی خالص نسبت مستقیم و با جرم آن نسبت معکوس دارد.
تفاوت بین حرکت خطی و حرکت غیرخطی چیست؟
• حرکت خطی به نیروی خالص نیاز ندارد اما حرکت غیرخطی به نیروی خالص نیاز دارد.
• یک نیروی خالص که موازی با حرکت عمل می کند باعث ایجاد حرکت خطی می شود. یک نیروی خالص اعمال شده در جهتی غیر موازی با حرکت باعث حرکت غیرخطی می شود.
