15.5 : ניתוח תנועה יחסית - מהירות

למנוע מהלך יש מנגנון מחוון-ארכובה הממיר תנועה סיבובית מהארכובה לתנועה ליניארית של המחוון או להיפך. מנגנון זה מורכב משלושה חלקים עיקריים: הארכובה, המוט המחבר והמחוון.

כאשר מופעל כוח חיצוני, הוא מכניס את הארכובה לתנועה סיבובית. זה, בתורו, מעורר את תנועת המוט המחבר, מה שמוביל למה שמכונה תנועה מישורית כללית. תהליך זה כולל שתי נקודות מפתח - נקודה A על המוט המחבר ונקודה B על הארכובה. שתי הנקודות הללו חוות תנועה תרגום. בנוסף לכך, נקודה B חווה גם תנועה סיבובית ביחס לנקודה A. תנועה כפולה זו בנקודה B מוסיפה מורכבות למכניקה של מנוע המהלך.

כדי להבין את התנועות של נקודות A ו-B, ניתן להשתמש במסגרות התייחסות שונות. ניתן לבחון את תנועת התרגום המוחלטת של שתי הנקודות באמצעות מסגרת נייחת או קבועה, בעוד שניתן ללמוד את התנועה הסיבובית של נקודה B ביחס לנקודה A עם מסגרת מתרגמת של x'y' המחוברת לנקודה A.

לאחר מכן ניתן לחשב את המהירות הליניארית המוחלטת של נקודה B כסכום וקטורי של שני מרכיבים - המהירות הלינארית המוחלטת של נקודה A והמהירות היחסית של נקודה B ביחס לנקודה A. האיבר האחרון מסמל את המהירות היחסית של נקודה B עקב לתנועת הסיבוב שלו. כיוון התנועה הזה הוא תמיד מאונך לקטע AB, המחבר בין נקודות A ו-B.