תנועה לינארית לעומת תנועה לא לינארית
תנועה ליניארית ותנועה לא ליניארית הן שתי דרכים לסווג את התנועות בטבע. מאמר זה מכסה את קווי הדמיון, התנאים המספיקים, הדרישות ולבסוף את ההבדלים בין תנועה ליניארית לתנועה לא ליניארית.
תנועה לינארית
תנועה לינארית היא התנועה על קו ישר. זה ידוע גם בשם תנועה ישר. לתנועה של עצם יש כמה תכונות. המהירות של עצם היא קצב השינוי של וקטור התזוזה, או במילים פשוטות, המרחק שעבר ביחידת זמן. מהירות היא וקטור, כלומר יש לה גודל וגם כיוון.גודל המהירות בלבד ידוע כמהירות העצם. התאוצה של עצם היא קצב השינוי במהירות של העצם. האצה היא גם וקטור. התנע הליניארי של עצם הוא מכפלה של מהירות העצם ומסת העצם. מכיוון שמסה היא כמות סקלרית ומהירות היא כמות וקטורית, התנע הוא גם וקטור. החוק הראשון של ניוטון הוא חוק יסוד לתנועה לינארית. הוא קובע כי מהירות הגוף נשארת קבועה אלא אם כן הגוף מופעל על ידי כוח חיצוני. מכיוון שמהירות היא וקטור, כיוון התנועה אינו משתנה. אם התנועה הראשונית של העצם היא לינארית, האובייקט ימשיך לנוע בנתיב ליניארי, בתנאי שלא יופעל כוח חיצוני. גם אם מופעל כוח חיצוני, אם הוא בכיוון התנועה, העצם עדיין ינוע בנתיב ליניארי. אם הכוח הנקי על העצם הוא על כיוון התנועה, החפץ ימשיך לנוע בנתיב ליניארי אך בתאוצה.
תנועה לא ליניארית
כל תנועה שאינה ליניארית יכולה להיות מסווגת כתנועה לא ליניארית. כל תנועה לא ליניארית דורשת שני תנאים. תנאי ראשון הוא שחייב להיות כוח נטו הפועל על האובייקט. תנאי שני הוא שהכוח הנקי הפועל על האובייקט חייב להיות מופעל בכיוון שאינו מקביל לתנועה. קטע קטן מאוד של תנועה לא ליניארית יכול להיחשב ליניארי. רוב התנועות שנתקלות בחיי היומיום אינן ליניאריות. בתנועה לא ליניארית, תמיד יש שינוי בכיוון. גם אם מהירות העצם קבועה, שינוי בכיוון גורם לשינוי בוקטור המהירות. זה אומר שהאובייקט מואץ כל הזמן. עצם שנע בנתיב לא ליניארי נמצא תמיד בתאוצה. החוק השני של ניוטון קובע שהתאוצה של גוף מקבילה, פרופורציונלית ישירה לכוח נטו, ופרופורציונלית הפוך למסה.
מה ההבדל בין תנועה לינארית לתנועה לא ליניארית?
• תנועה לינארית לא דורשת כוח נטו אבל תנועה לא ליניארית דורשת כוח נטו.
• כוח נטו הפועל במקביל לתנועה יגרום לתנועה לינארית; כוח נטו המופעל בכיוון שאינו מקביל לתנועה יגרום לתנועה לא ליניארית.
