Ronddraaiing

Ronddraaiing is een vorm van beweging waarbij een object rondom een as roteert. Tijdens ronddraaiing verandert de oriëntatie van het object in de tijd doordat een hoeksnelheid ω optreedt. Een rotatie kan plaatsvinden om een vaste as, bijvoorbeeld een wiel dat draait op zijn as, of om een as die door het object zelf gaat, zoals de draaiing van de aarde om zijn eigen as of een satelliet die om een planeet draait.

Wiskundig wordt rotatie beschreven met de hoek θ(t). De hoeksnelheid is ω = dθ/dt, en de richting van ω volgt de rechterhandregel. De lineaire snelheid van een punt op afstand r van de as is v = ω × r. Het angular momentum L hangt af van de massaverdeling; voor een eenvoudig draaibaar lichaam geldt L = I ω, waar I het traagheidsmoment is. In het algemeen is L een vector die wordt beschreven door L = I · ω (in de meest geavanceerde gevallen als een tensor). De verandering van L met de tijd levert het torque τ op: τ = dL/dt. Bij een toestand met constante inertie geldt τ = I α, met α = dω/dt.

Metingen en hulpmiddelen: ronddraaiing kan worden gemeten met gyroscopen, die de hoeksnelheid vector geven. Ze spelen een cruciale rol in navigatie, stabilisatie en wetenschappelijke instrumenten. In praktische systemen veroorzaken wrijving en weerstand demping en veranderende krachten.

Toepassingen en verschijnselen: voorbeelden zijn draaiende wielen, turbinebladen, draaitafels en de draaiing van de aarde en andere hemellichamen. In een cirkelbaan is de centripetale versnelling a_c = v^2 / r = r ω^2, die nodig is om de beweging langs een cirkel te behouden. Bij rotatie kunnen verschijnselen zoals precessie optreden wanneer een moment van krachten loodrecht op L wordt toegepast, waardoor de rotatieas onder een hoek verschuift.