Translation (Physik)

Eine Translation (auch reine Translation, Linearbewegung) ist eine Bewegung, bei der alle Punkte eines physikalischen Systems, z. B. eines starren Körpers, dieselbe Verschiebung erfahren. Zu einem gegebenen Zeitpunkt sind die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen aller Punkte identisch. Sie bewegen sich auf parallelen Trajektorien (s. Abbildung). Davon zu unterscheiden ist die Rotation, bei der sich alle Punkte des Systems oder Körpers kreisförmig um eine gemeinsame Achse bewegen. Jede beliebige Bewegung eines starren Körpers kann durch eine Überlagerung von Translations- und Rotationsbewegungen dargestellt werden.

Ein freier Körper besitzt im Raum drei Freiheitsgrade der Translation und drei Freiheitsgrade der Rotation. Bei ebenen Problemen reduziert sich die Anzahl der Freiheitsgrade auf zwei der Translation und einen der Rotation.

Durch homogenes Magnetfeld geführte Kompass­nadel als Beispiel für Translationsbewegung

Spezialfälle

• Eine Translation ist geradlinig, wenn keine Beschleunigungen quer zur Bewegungsrichtung auftreten.
• Eine gleichförmige Bewegung liegt vor, wenn keine Kräfte von außen auf den Körper einwirken und daher überhaupt keine Beschleunigungen auftreten. Aufgrund der Trägheit ändert sich weder die Geschwindigkeit noch die Richtung der Bewegung.
• Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung liegt vor, wenn nur eine nach Richtung und Betrag konstante Beschleunigung auftritt.
• Eine ungleichmäßig beschleunigte Bewegung entsteht, wenn die Beschleunigung nach Betrag und/oder Richtung nicht konstant ist.

Welche Beschleunigungen im konkreten Fall auftreten, wird durch die äußeren Kräfte bestimmt (siehe Grundgleichung der Mechanik).

Ein Körper, der eine Translation ausführt, hat in der klassischen Mechanik einen Impuls

${\vec {p}}=m\,{\vec {v}}$

und eine Translationsbewegungsenergie

$E_{\mathrm {trans} }={\frac {1}{2}}\,m\,{\vec {v}}\,^{2}$.

Hierbei ist $m$ die Masse des Körpers und ${\vec {v}}$ die Geschwindigkeit seines Schwerpunkts.

Weblinks

 Wiktionary: Translation – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen