Pöörlemisraadiusest

Pöörlemisraadius ehk pöörlemise raadius on füüsikaline suurus, mis kirjeldab kaugust pöörlemise teljest kuni punktini keha või süsteemis. See kirjeldab, kui kaugel mingi osa asub teljest ja milline on selle osa kiirendus- ning kiirusomaduste seos telje pöörlemisega. Pöörlemisraadiusest räägitakse sageli ringjoonelise liikumise kontekstis, kuid seda laiemalt rakendatakse ka teiseste pöörlevate süsteemide kirjeldamisel.

Kui keha pöörleb fikseeritud telje ümber, on iga keha punkti jaoks selle teljest mõõdetav kaugus r. Ringjoonelises liikumises on r tavaliselt konstantne; nurkkiirus ω määrab kogu liikumise kiiruse. Tangentsiaalne kiirus on v = ωr ning tsentripedaalne kiirendus on a_c = ω^2r = v^2/r. Nendes valemites r on põhiline suurus, mis seob geomeetria liikumise kiiruste ja kiirendustega.

Riidilise keha puhul, mille telg on fikseeritud, on iga osake massiga m_i seotud kaugusega r_i teljest. Kuna keha pöörleb, on kogu inertsusmoment I = sum(m_i r_i^2). Tõhusa kirjeldamise jaoks kasutatakse sageli pöörlemise radiust ehk pöörlemisraadiust (pöörlemise raadius, mõnikord ka radiust massi jaotuse järgi) k, mille puhul I = m k^2. See k peegeldab massi jaotuse mõju kehale pöörete suhtes.

Kasutusvaldkonnad hõlmavad mehhaanika ja inseneeriat: pöörlemisraadiust hinnatakse võllide, hammasrattaste, ventilaatorite ja kõigi teiste pöörlevate süsteemide puhul. Samuti võib rääkida orbitalsetest radiaalsetest kaugustest astronoomias, mis kirjeldavad taevakeha pöörlemist ümber keskse massi. Pöörlemisraadius on lihtsam mõistetav kui v ja a, kuid see on keskne suurus ringjate ja pöörlevate süsteemide matemaatikas ja füüsikas.