Translaatioliike on kohteen liike muuttamatta sen suuntaa suhteessa kiinteään pisteeseen, toisin kuin pyörivä liike, jossa esine kääntyy akselinsa ympäri. Toisin sanoen puhtaan käännösliikkeen kohteeksi maalattu nuoli osoittaisi edelleen samaan suuntaan; mikä tahansa kierto aiheuttaa nuolen suunnanmuutoksen. Todellisessa maailmassa suurin osa liikkeistä on näiden kahden yhdistelmä. Esimerkiksi avaruudessa esineet, kuten tähdet, planeetat ja asteroidit, muuttavat jatkuvasti asemaansa toisiinsa nähden, mutta myös pyörivät aina. Translaatioliikkeen ymmärtäminen on avainasemassa perusfysiikassa ja liikkuvien kohteiden käyttäytymisen ymmärtämisessä yleensä atomeista galakseihin.
Teoriassa puhtaan translaatioliikkeen ei tarvitse sisältää suoraa matkaa. Kohde voi liikkua kaarevalla reitillä muuttamatta sen suuntaa; useimmissa tosielämän tilanteissa suunnanmuutos merkitsisi akselin kääntämistä, toisin sanoen pyörimistä. Ilmailussa käännösliike tarkoittaa liikettä suoraa linjaa pitkin eteenpäin tai taaksepäin, vasemmalle tai oikealle ja ylös tai alas. Kun lentokone kiertää lentokenttää, se muuttaa jatkuvasti suuntaansa ja kiertää jonkin verran.
Käännösdynamiikka
Translaatioliikkeen tutkimus tunnetaan käännösdynamiikana ja käyttää yhtälösarjaa analysoimaan esineiden liikettä ja sitä, miten eri voimat vaikuttavat niihin. Liikkumisen tutkimiseen käytettäviä työkaluja ovat Newtonin liikelait. Esimerkiksi ensimmäinen laki sanoo, että esine ei muuta liikeään, ellei voima vaikuta siihen, kun taas toinen laki sanoo, että voima on yhtä kuin massa kerrottuna kiihtyvyydellä. Toinen tapa sanoa tämä on, että kiihtyvyys on yhtä suuri kuin voima jaettuna massalla, mikä tarkoittaa, että massiivisen esineen käännösliikettä on vaikeampi muuttaa kuin vähemmän massiivista. Voimia, jotka voivat vaikuttaa esineeseen, ovat painovoima ja kitka.
Atomit ja molekyylit
Molekyylitasolla aineen lämpötila voidaan määritellä suurelta osin sen atomien tai molekyylien translaatioliikkeen perusteella. Kierto vaikuttaa myös molekyyliliikkeeseen, mutta sillä ei ole merkitystä lämpötilan kannalta. Jos lämpöä käytetään kiinteään aineeseen, sähkömagneettinen energia muuttuu liike -energiaksi siten, että sen molekyylit liikkuvat nopeammin. Tämä nostaa sen lämpötilaa ja voi lisätä sen tilavuutta. Jos lämpöä käytetään riittävästi, materiaali sulaa nestemäiseen tilaan ja lopulta kiehuu kaasuksi, kun molekyylien keskimääräinen nopeus kasvaa.
Lämmössä olevan aineen molekyylit käyttäytyvät Newtonin liikelakien mukaisesti. Molekyylit, joilla on enemmän massaa, tarvitsevat enemmän voimaa nopeuden lisäämiseksi. Raskaammat aineet vaativat siksi yleensä enemmän lämpöä, jotta ne sulavat tai kiehuvat. Muut voimat voivat kuitenkin myös vaikuttaa molekyyleihin rajoittaakseen niitä, joten tämä sääntö ei aina pidä paikkaansa. Esimerkiksi veden kiehumispiste on korkeampi kuin sen molekyylipainosta odotettaisiin, koska molekyylit pitävät yhdessä vetysidoksia.
Liike makroskooppisella tasolla
Suurin osa fyysisen maailman liikkeistä on translaatioliikkeen ja pyörivän liikkeen yhdistelmä, jossa jälkimmäinen ohjaa akselin suuntaa, kun taas ensimmäinen liikuttaa kohdetta tähän suuntaan. Ihmiskeho liikkuu näiden kahden liiketyypin yhdistelmällä. Raajat pyörivät nivelissään, mikä antaa sysäyksen suuntaiseen liikkeeseen, kuten kävelyyn. Ihminen voi kävellä tällä tavalla eri rinteiden läpi muuttamatta yleistä suuntaansa.
Kokeet ovat osoittaneet, että yhdistetty translaatio- ja rotaatioliike on kineettisen energian kannalta tehokkaampi kuin translaatio yksin. Puhdas käännösliike luo jatkuvaa kitkaa ympäröiviin pintoihinsa, jopa ilmaan, aiheuttaen suurempaa liike -energian ja vauhdin menetystä ajan myötä. Kiertoliikkeen lisääminen vähentää kitkaa ja sallii liike -energian säilyä pidempään. Esimerkiksi pintaa pitkin pyörivä pyörä osoittaa molempia liikkeitä ja kokee paljon vähemmän kitkaa kuin jos sitä työnnettäisiin ilman pyörimistä.