rooliliikumine

Rooliliikumine on tahke keha liikumise tüüp, kus keha pöörleb ümber oma telje samal ajal, kui see liigub üle pinnase. Kõige levinum näide on ratas. Rooliliikumise puhul on sageli oluline tingimus ilma libisemiseta liikumine, mille korral kontaktpunkt pinnaga on hetkeks paigal, nii et liikumine tekib nii translatsioonist kui ka pöörlemisest.

Füüsikalised põhimõtted: kui rool liigub ilma libisemiseta, on kontaktpunkti kiirus maapinnaga null ja liikumine järgib v = ωR, kus v on translatsiooniline kiirus ja R raadius. Kineetiline energia jaotub translatsioonilise ja pöörlemise vahel: T = 1/2 m v^2 + 1/2 I ω^2. Üldine tulemus, kasutades ω = v/R, on T = 1/2 (m + I/R^2) v^2. I sõltub keha geomeetria ja massi jaotuse järgi (näiteks kõva silindri puhul I = 1/2 mR^2, solidaarsusega erinevaid vorme esindavad I väärtused varieeruvad).

Praktikas rooliliikumist nähakse igal rattal, ratastega masinates, rullidel ja robotite liikumisel. Rooliliikumine eristub libisemisest; staatiline hõõrdumine tagab kontakti, samas kui libisemisel tekib lisakadu. Hõõrduse ja rullimise vastupanu mõjutab energiatõhusust ja liikumise kiirendust.

Rooliliikumine on oluline kontseptsioon nii füüsikas kui inseneriteadustes. Seda käsitletakse koolimaterjalides, tööstuses ja spordis, kus roolide ja rullide dünaamika ning energiaparohkuse analüüs on tavapärased uurimisvaldkonnad.