suunnanmuutoksen

Suunnanmuutos tarkoittaa tilaa, jossa liikkuvan kappaleen nopeuden suunta muuttuu. Koska nopeus on vektori, suuntaa voi muuttaa ilman nopeuden muutosta tai yhdessä sen kanssa. Suunnanmuutokset ovat yleisiä sekä luonnossa että tekniikassa.

Fysiikassa suunnanmuutos aiheuttaa kiihtyvyyden. Jos kappale kiertää kaarella, keskikiihtyvyys on a_c = v^2 / r kohti kaaren keskustaa. Tangential kiihtyvyys on a_t = dv/dt, ja kokonaiskiihtyvyys on a = sqrt(a_t^2 + a_c^2). Kulmanopeus on ω = dθ/dt ja nopeus v = rω.

Sovelluksia ovat muun muassa autoilun ja pyöräilyn käännökset sekä urheilussa nopeiden muutosten harjoittelu. Teknologiassa robotiikka ja autonomiset ajoneuvot seuraavat suunanmuutoksia sensorien avulla; tyypillisiä mittausvälineitä ovat gyroskooppi, magnetometri ja GPS. Suunnanmuutosten hallinta vaikuttaa järjestelmän reaktiokykyyn, energiankulutukseen ja suorituskykyyn.

Mittaus ja analyysi perustuvat sekä kiihtyvyys- että kulmanopeusmittauksiin. Kiihtyvyys antaa kokonaiskiihtyvyyden, keskikiihtyvyys ja tangential kiihtyvyys erottavat suunnanmuutoksen osatekijöitä. Reitit ja liikeradat voidaan mallintaa sekä käytännön suunnittelussa että tutkimuksessa.

Terminä suunnanmuutos on yleinen sekä arkikielessä että tieteellisessä käyttöön, vastaten englannin ilmaisua change of direction. Sen ymmärtäminen kattaa sekä yksittäiset tapahtumat että monimutkaiset liikesuunnittelut.