La physique englobe un grand nombre de sujets, mais au fond, c'est l'étude de la façon dont les choses bougent. Au niveau «macro» (concernant les choses quotidiennes et visibles, par opposition aux phénomènes «micro» ou atomiques et subatomiques), de nombreux physiciens et ingénieurs classent le mouvement en quatre types fondamentaux: linéaire, rotatif, alternatif et oscillant. Les machines à parties mobiles en présentent une ou plusieurs.
Notez qu'il ne faut pas les confondre avec les lois du mouvement; ils sont acceptés dans de nombreuses conventions, mais ne représentent en aucun cas des catégories blindées. Les astronomes, par exemple, discutent souvent du mouvement en termes de révolution, de rotation, d'expansion cosmique et de systèmes en orbite. Les quatre types de mouvement mécanique sont néanmoins un bon point de départ pour apprendre comment les choses se passent d'un point à un autre dans l'espace physique de façon totalement familière.
Mouvement linéaire (translationnel)
Mouvement linéaire, parfois plus largement appelé mouvement de translation, est simplement le déplacement d'un objet d'un point dans l'espace à un autre. Schématiquement, sur un graphe typique avec axes x et y, si un point passe de l'origine en (0, 0) au point (3, 4), le théorème de Pythagore peut être utilisé pour montrer que le point a subi 5 unités de mouvement linéaire (la racine carrée de 3 2 + 4 2 est 5). Une flèche tirée d'un arc subit un mouvement linéaire. De nombreux objets subissent simultanément plus d'un type de mouvement, la forme prédominante étant utilisée comme descripteur global. Par exemple, un lanceur de baseball jeté d'un lanceur à 60 pieds de distance a subi un mouvement de translation, mais il est probable que le ballon ait tourné à plusieurs reprises sur son chemin entre le monticule du lanceur et le marbre. ) Mouvement Quand quelque chose tourne, grosso modo, il tourne dans un cercle. Un enfant qui se tient à un endroit sur un terrain de jeu et tourne en rond jusqu'à ce qu'elle atteigne son point de départ original a subi un mouvement de rotation, mais elle n'a pas besoin de compléter le cercle pour que cela soit vrai; Le point clé est que son corps a tourné autour d'un axe géométrique bien défini - dans ce cas-ci, celui qui va du sommet de la tête au sol à ses pieds. La rotation est la base du transport automobile. Pour qu'une voiture dans son ensemble soit traduite, par exemple, de New York à Los Angeles, ses roues doivent tourner autour des essieux de la voiture, et beaucoup de parties internes du moteur à combustion de l'automobile tournent comme elles fonctionnent. La Terre elle-même tourne autour de son propre axe entre les pôles Nord et Sud une fois presque toutes les 24 heures. Mouvement alternatif Le mouvement alternatif est lié à d'autres formes de mouvement, en particulier au mouvement oscillant. Dans cette forme de mouvement, un objet est translaté, ou déplacé linéairement, dans une direction et ensuite de retour sur le même chemin dans la direction opposée jusqu'à ce qu'il retourne à son point de départ; Le cycle se répète ensuite. Un exemple est une scie électrique. Un exemple moins évident est une personne qui conduit au travail, puis conduit à la maison le long du même itinéraire huit heures ou plus tard, puis répète ce jour après jour. Ceux-ci peuvent sembler être des tentatives très différentes, mais en réalité ils ne diffèrent que dans les échelles de temps et de distance; la scie peut parcourir une amplitude de seulement un demi-mètre et parcourir toute sa trajectoire d'entrée-sortie plusieurs fois par seconde, tandis qu'une navette peut parcourir 20 milles deux fois par jour. Mouvement oscillant Les objets qui se déplacent d'une manière réciproque, mais avec des éléments de mouvement de rotation comme le balancement, sont dits oscillants. Un pendule, qui oscille à partir d'un point d'attache fixe et trace un arc, est un exemple classique. Un gicleur ou un ventilateur oscillant fait la même chose, sauf que ceux-ci oscillent dans un plan horizontal plutôt que vertical et sont alimentés par des moteurs plutôt que par la gravité. Par souci d'exhaustivité, imaginez un gicleur de ce type monté à l'arrière d'une voiture qui trace 120 degrés d'arc tout en se déplaçant d'avant en arrière le long d'un tronçon de 50 mètres de voie ferrée. Ce dispositif a des formes de mouvement de translation, de rotation, de va-et-vient et d'oscillation facilement identifiables, et la plupart des objets mobiles du monde réel présentent plus d'une forme de mouvement lorsqu'ils se déplacent.
