Kiertymisnopeus

Kiertymisnopeus on suure, joka kuvaa kappaleen pyörimistä akselinsa ympäri. Se määrittää, kuinka nopeasti kierto tapahtuu ja mihin suuntaan. SI-yksikkö on radian sekunnissa (rad/s); yleisimpiä mittayksiköitä ovat myös kierrokset minuutissa (rpm) sekä asteet sekunnissa (°/s). Kiertymisnopeus on vektori, jonka suunta määräytyy kiertymisakselin suhteen oikean käden säännön avulla.

Käytännössä kiertymisnopeus merkitään ω. Se määritellään kulman nopeudesta dθ/dt, jossa θ on kiertokulma radiaaneina. Jos kierto on tasainen, ω on vakio. Kiertymisnopeus ja taajuus liittyvät toisiinsa kaavalla ω = 2π f, missä f on pyörimisnopeus hertseinä (kierrokset sekunnissa). Taajuus N kierroksina minuutissa liittyy f: f = N/60, joten ω = 2π N/60 = π N/30 rad/s. Lineaarinen nopeus v on v = r ω, kun kappaleen etäisyys akselista on r.

Mittaaminen ja sovellukset: kiertymisnopeutta voidaan mitata eri laitteilla, kuten nopeusmittareilla, enkoodereilla, gyroskopeilla tai optisilla lukijoilla. Sitä käytetään moottoreiden ja turbinoiden nopeuden säätöön sekä roottorien ja laakereiden kunnon seurannassa.

Esimerkki: 120 rpm vastaa ω ≈ 12,57 rad/s.

Kiertymisnopeus on keskeinen käsite monissa fysiikan ja teknisen alan sovelluksissa, joissa pyörivät järjestelmät ja niiden dynamiikka ovat olennaisia.