Lineaarinen liike vs ei-lineaarinen liike
Lineaarinen liike ja epälineaarinen liike ovat kaksi tapaa luokitella liikkeet luonnossa. Tämä artikkeli kattaa lineaarisen ja epälineaarisen liikkeen yhtäläisyydet, riittävät ehdot, vaatimukset ja lopuksi erot.
Lineaarinen liike
Lineaarinen liike on liikettä suoralla linjalla. Tämä tunnetaan myös suoraviivaisena liikkeenä. Esineen liikkeellä on useita ominaisuuksia. Kohteen nopeus on siirtymävektorin muutosnopeus tai yksinkertaisesti sanottuna kuljettu matka aikayksikkönä. Nopeus on vektori, mikä tarkoittaa, että sillä on sekä suuruus että suunta. Pelkästään nopeuden suuruus tunnetaan kohteen nopeudena. Kohteen kiihtyvyys on kohteen nopeuden muutosnopeus. Kiihtyvyys on myös vektori. Kohteen lineaarinen liikemäärä on kohteen nopeuden ja kappaleen massan tulo. Koska massa on skalaarisuure ja nopeus on vektorisuure, liikemäärä on myös vektori. Newtonin ensimmäinen laki on lineaarisen liikkeen peruslaki. Siinä sanotaan, että kappaleen nopeus pysyy vakiona, ellei kehoon vaikuta ulkoinen voima. Koska nopeus on vektori, liikkeen suunta ei muutu. Jos kohteen alkuliike on lineaarinen, kohde jatkaa liikkumista lineaarista polkua pitkin edellyttäen, että siihen ei kohdisteta ulkoista voimaa. Vaikka ulkoista voimaa käytettäisiin, jos se on liikkeen suunnassa, kohde liikkuu silti lineaarista reittiä. Jos esineeseen kohdistuva nettovoima on liikkeen suunnassa, objekti jatkaa liikkumista lineaarisesti, mutta kiihtyvällä vauhdilla.
Epälineaarinen liike
Kaikki liikkeet, jotka eivät ole lineaarisia, voidaan luokitella epälineaarisiksi liikkeiksi. Mikä tahansa epälineaarinen liike vaatii kaksi ehtoa. Ensimmäinen ehto on, että esineeseen tulee vaikuttaa nettovoima. Toinen ehto on, että esineeseen vaikuttava nettovoima on kohdistettava suuntaan, joka ei ole yhdensuuntainen liikkeen kanssa. Hyvin pientä epälineaarisen liikkeen segmenttiä voidaan pitää lineaarisena. Suurin osa jokapäiväisessä elämässä kohdatuista liikkeistä on epälineaarisia. Epälineaarisessa liikkeessä suunta muuttuu aina. Vaikka kohteen nopeus on vakio, suunnanmuutos aiheuttaa muutoksen nopeusvektorissa. Tämä tarkoittaa, että kohde kiihtyy jatkuvasti. Epälineaarisella polulla liikkuva kohde on aina kiihtyvyydessä. Newtonin toinen laki sanoo, että kappaleen kiihtyvyys on yhdensuuntainen, suoraan verrannollinen nettovoimaan ja kääntäen verrannollinen massaan.
Mitä eroa on lineaarisen ja epälineaarisen liikkeen välillä?
• Lineaarinen liike ei vaadi nettovoimaa, mutta epälineaarinen liike vaatii nettovoiman.
• Liikkeen suuntaisesti vaikuttava nettovoima aiheuttaa lineaarisen liikkeen; nettovoima, joka kohdistetaan suuntaan, joka ei ole yhdensuuntainen liikkeen kanssa, aiheuttaa epälineaarista liikettä.
