Konparaketa honek mekanika klasikoan dauden bi mugimendu mota nagusiak aztertzen ditu: mugimendu lineala, non objektu bat bide zuzen edo kurbatu batetik mugitzen den, eta mugimendu birakaria, non objektu bat barne edo kanpoko ardatz baten inguruan biratzen den. Haien paralelo matematikoak ulertzea ezinbestekoa da fisikaren dinamika menperatzeko.
Objektu bat posizio batetik bestera mugitzea dimentsio bakarreko ibilbide batean zehar.
Gorputz zurrun baten mugimendua puntu edo ardatz finko baten inguruan biraka dabilen bitartean.
| Ezaugarria | Mugimendu lineala | Errotazio-mugimendua |
|---|---|---|
| Desplazamendua | Metroak (m) | Radianak (rad) |
| Abiadura | v = ds/dt | ω = dθ/dt |
| Azelerazioa | a (m/s²) | α (rad/s²) |
| Inertzia/Masa | Masa (m) | Inertzia momentua (I) |
| Mugimenduaren arrazoia | Indarra (F) | Momentua (τ) |
| Energia zinetikoa | 1/2 mv² | 1/2 Iω² |
Mugimendu lineala koordenatu kartesiarrak (x, y, z) erabiliz deskribatzen da, denboran zehar espazio-posizioaren aldaketa irudikatuz. Errotazio-mugimenduak koordenatu angeluarrak erabiltzen ditu, normalean radianetan neurtuta, objektu baten orientazioa ardatz zentralarekiko jarraitzeko. Mugimendu linealak egindako distantzia neurtzen duen bitartean, errotazio-mugimenduak angelua neurtzen du.
Mugimendu linealean, masa da objektu batek azelerazioarekiko duen erresistentziaren neurri bakarra. Errotazio-mugimenduan, erresistentzia —inertzia-momentua bezala ezagutzen dena— ez da soilik masaren araberakoa, baita masa hori errotazio-ardatzarekiko nola banatzen den ere. Masa bereko uztai bat eta disko solido bat modu ezberdinean biratuko dira, haien masa-banaketa aldatu egiten delako.
Bi mugimenduen dinamika guztiz analogoa da Newtonen Bigarren Legearen arabera. Sistema linealetan, indar batek azelerazio lineala eragiten du; biraketa-sistemetan, momentu batek (bihurdura-indar batek) azelerazio angeluarra eragiten du. Momentuaren magnitudea aplikatutako indarraren eta palanka-besoa bezala ezagutzen den biraketa-puntutik dagoen distantziaren araberakoa da.
Bi mugimendu motek laguntzen diote sistema baten energia zinetiko osoari. Pilota biraka dabilen objektu batek translazio-energia zinetikoa (aurrera mugitzeagatik) eta errotazio-energia zinetikoa (biratzeagatik) ditu. Mugimendu linealean egindako lana indarra bider desplazamendua da, eta errotazioan, berriz, momentua bider desplazamendu angeluarra.
Abiadura angeluarra eta abiadura lineala gauza bera dira.
Erlazionatuta daude baina desberdinak dira. Abiadura angeluarrak (ω) objektu batek segundoko radianetan biratzen duen abiadura neurtzen du, eta abiadura linealak (v) objektu horretako puntu baten abiadura metro segundokotan neurtzen du. Zentrotik urrunago dagoen puntu bat azkarrago mugitzen da linealki, abiadura angeluarra konstantea izan arren.
Indar zentrifugoa errotazio-higiduran indar erreala da.
Erreferentzia-sistema inertzial batean, indar zentrifugoa ez da existitzen; inertziak eragindako 'indar fiktizio' bat da. Objektu bat biraka mantentzen duen barne-indar erreal bakarra indar zentripetua da.
Inertzia-momentua objektu baten propietate finko bat da, hala nola masa.
Masa ez bezala, hau intrintsekoa baita, inertzia-momentua errotazio-ardatzaren arabera aldatzen da. Objektu batek inertzia-momentu ugari izan ditzake ardatz desberdinetan zehar biratu badaiteke (adibidez, liburu bat laua biratzea bizkarrean biratzea edo).
Indarra eta momentua unitate trukagarriak dira.
Indarra Newtonetan (N) neurtzen da, eta momentua, berriz, Newton-metroetan (Nm). Momentua indarra non aplikatzen den araberakoa da; ardatzetik urrun dagoen indar txiki batek ardatzetik gertu dagoen indar handi batek baino momentu handiagoa sor dezake.
Aukeratu mugimendu linealaren analisia A puntutik B puntura mugitzen diren objektuentzat, adibidez, errepide batetik doan auto bat. Aukeratu errotazio-mugimenduaren analisia leku berean biratzen ari diren edo orbitan mugitzen diren objektuentzat, adibidez, biraka ari den turbina bat edo biraka ari den planeta bat.
Abiadura eta abiaduraren arteko konparazio honek fisikaren kontzeptuak azaltzen ditu, abiadura objektu batek zer azkartasunez mugitzen den neurtzen duela azpimarratuz, abiadurak, berriz, norabide-osagaia gehitzen duela. Definizioan, kalkuluan eta higidura-analisian erabileran dauden alde garrantzitsuak erakusten ditu.
Konparaketa honek korronte alternoaren (AC) eta korronte zuzenaren (DC) arteko oinarrizko desberdintasunak aztertzen ditu, elektrizitatea isurtzeko bi modu nagusiak baitira. Haien portaera fisikoa, nola sortzen diren eta zergatik gizarte modernoak bien nahasketa estrategiko baten mende dagoen sare nazionaletatik hasi eta telefono eramangarrietaraino dena elikatzeko aztertzen du.
Konparaketa zehatz honek atomoen, elementuen oinarrizko unitate singularren, eta molekulen, lotura kimikoen bidez eratutako egitura konplexuak direnen, arteko bereizketa argitzen du. Egonkortasunean, konposizioan eta portaera fisikoan dituzten desberdintasunak nabarmentzen ditu, materiaren oinarrizko ulermena eskainiz bai ikasleei bai zientzia zaleei.
Konparaketa honek bero-ahalmenaren (objektu oso baten tenperatura igotzeko behar den energia osoa neurtzen duena) eta bero espezifikoaren (material baten berezko propietate termikoa definitzen duena, bere masa edozein dela ere) arteko desberdintasun kritikoak aztertzen ditu. Kontzeptu hauek ulertzea ezinbestekoa da klima-zientziatik hasi eta industria-ingeniaritzaraino doazen arloetarako.
Konparaketa honek difrakzioaren, non uhin-fronte bakar batek oztopoen inguruan okertzen den, eta interferentziaren, hau da, hainbat uhin-fronte gainjartzen direnean gertatzen den interferentziaren arteko bereizketa argitzen du. Uhin-portaera hauek nola elkarreragiten duten aztertzen du argian, soinuan eta uretan eredu konplexuak sortzeko, optika modernoa eta mekanika kuantikoa ulertzeko ezinbestekoak direnak.
