kiertoliiketermineissä

Kiertoliiketermineissä viitataan tilanteisiin, joissa kappale liikkuu ympyrän tai ympyränkaltaisen radan ympärillä. Kiertoliike voidaan jakaa tasaiseksi (uniform circular motion) ja kiihtyväksi (non-uniform circular motion). Päämittelöt ovat radan säde r, kulmanopeus ω ja kulmamuutos α sekä näihin liittyvät lineaariset suureet: nopeus v ja kiihtyvyys a.

Lineaariset ja kulmaiset yhteydet: nopeus on v = r ω, kulmanopeus ω = dθ/dt ja kulmanopeuden muutos α = dω/dt. Uniformissa kiertoliikkeessä nopeus on vakio, mutta suunta muuttuu ympyrän tangentilla, jolloin kokonaissäde kiihtyvyys on a = r ω^2 kohti radan keskustaa (keskittäinen kiihtyvyys). Tangentiaalinen kiihtyvyys a_t = r α kuvaa nopeuden muutosta, ja kokonaiskiihtyvyys on a = sqrt((r α)^2 + (r ω^2)^2).

Centripetal-voima ja -kiihtyvyys: kappaleen liikkeen vaatimasta sisäänpäin suuntautuvasta voimasta tarkoitetaan usein centripetala. Sen suuruus on F_c = m r ω^2 = m v^2 / r ja se osoittaa kohti radan keskustaa. Keskittäinen kiihtyvyys ja siihen liittyvä voima ovat fysikaalisesti riippuvaisia sarjoista kokonaisvoimasta ja massasta.

Kiertoliikkeen dynamiikka: rotaatio- ja voimayhtälöt liittyvät toisiinsa. Pyörivälle järjestelmälle, jonka momentti inertial I määritellään massan jakautumisesta radalle, e = τ = I α. Yhtälö yhdistää kiertoliikkeen kuluneet suureet sekä pienet mekaniikan valinnat, kuten pyörivän kiekon, pyörän tai Ferris-kiertueen.

Esimerkkejä: planeettojen kiertoja, satelliitit kiertoradalla, auto kääntyy mutkassa, pyörivät laitteet ja kellokoneistot. Kiertoliike-ilmiöt ovat keskeisiä sekä perus- että sovelletussa fysiikassa, ja ne auttavat selittämään radan suuntaa, nopeutta ja voimia, joita kappale kohtaa liikkuessaan ympyrää pitkin.