kiertoliikkeellä

Kiertoliike tarkoittaa liikettä, jossa kappale etenee ympyrän tai ympyrämäisen radan suuntaisesti siten, että sen etäisyys radan keskustasta pysyy vakiona. Tällöin nopeus on tangentiaalinen ja muuttuu suunnaltaan jatkuvasti, koska suunta kiertyy kohti keskustaa.

Yhdenmukaisessa kiertoliikkeessä sekä radan säde r että nopeus v sekä kulmanopeus ω pysyvät vakioina. Suorituslauseiksi voidaan kirjoittaa v = ω r ja centripetallinen kiihtyvyys a_c = v^2 / r = ω^2 r. Aikaväli T = 2π / ω on kiertoaika ja f = ω / (2π) kiertotiheys. Keskipisteeseen suuntautuva kiihtyvyys ei muuta nopeuden magnitudia, vaan ainoastaan sen suuntaa. Keskipitoinen voima, jolloin F_c = m a_c = m v^2 / r = m ω^2 r, pitää kappaleen radalla. Tämä centripetallinen voima ei ole erillinen voima vaan kokonaisvoiman radiaalinen komponentti kohti keskustaa.

Epätasaisessa kiertoliikkeessä kulmanopeus ω muuttuu ajan kuluessa (α = dω/dt), jolloin sekä tangentialti kiihtyvyys a_t = α r että keskityskiihtyvyys säilyvät. Siinä kappale voi sekä muuttaa nopeuttaan että kiertää yhä ympyrämääräisesti, kunnes radan pituus tai r muuttuu.

Kiertoliikettä esiintyy lukuisissa ilmiöissä ja tekijöissä: Maan kiertäminen auringon ympäri (likimäärin ympyräsuvaitto), ajoneuvon kiihdytys kaarteessa, vatukoissa pyörivät laitteet ja monissa teknisissä sovelluksissa kuten pyörivissä koneissa ja centrifugeissa.