15.1 : Düzlemsel Sert Cisim Hareketi

Katı bir cismin düzlemsel hareketteki hareketini anlamak, bu cisim içindeki her parçacığın belirli bir düzlemden tutarlı bir mesafeyi koruyan bir yoldan geçtiğinin farkına varmayı içerir. Bu kavram fizik ve makine mühendisliği çalışmalarında temeldir ve nesnelerin uzayda nasıl hareket ettiğini daha iyi anlamamızı sağlar.

Düzlemsel hareket tipik olarak üç farklı kategoriye ayrılır. Birincisi, rotasından asla sapmadan, düz bir çizgide hareket eden bir metro treninin gösterdiği doğrusal çeviridir. Bu hareket modunda cisim üzerindeki herhangi iki noktanın yolları her zaman paralel doğrulardır. Örneğin metro treninin her noktası, askerlerin geçit töreninde yürümesine benzer şekilde aynı yönde ve hızda hareket eder.

İkinci tür ise yönelimini korurken dolambaçlı yolları boyunca düzgün bir şekilde hareket eden bir hız treniyle gösterilen eğrisel ötelemedir. Doğrusal ötelemeden farklı olarak, eğrisel ötelemedeki hareket yolları eğri çizgilerdir ancak eşit uzaklıkta kalır. Bu, çimenlerin arasında sürünen bir yılanın başı ve kuyruğunun aynı yolu izlediği ancak düz bir çizgide olmadığı gibidir.

Üçüncü kategori, dönme eksenindekiler dışındaki tüm katı cisim parçacıklarının dairesel yollar izlediği sabit bir eksen etrafında dönmedir. Topaç, bu hareketi, kendi ekseni etrafında dönerken aynı yerde kalarak sergiler.

Son olarak, öteleme ve dönme hareketinin bir birleşimi olan genel düzlemsel harekete sahibiz. Bir örnek, havada uçan bir frizbidir. Yükseldikçe, ileri doğru hareket ederken dönerek dönme eksenini dönüş düzlemine dik tutar. Bu, hem doğrusal hem de dönme unsurlarını birleştiren, günlük hayatımızdaki fiziğin güzelliğini ve karmaşıklığını gösteren karmaşık bir harekettir.