Pöörlemine

Allikas: Vikipeedia
Hulktahukatest koosnev kera pöörleb ümber oma telje

Pöörlemine ehk pöördliikumine on keha ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti. Neid punkte ühendavat sirget nimetatakse pöörlemisteljeks. Tasandil saab keha pöörelda ümber mõne selle tasandi punkti.

Pöörlemine on jäiga keha üks kõige lihtsamaid liikumisi[1]. Jäiga keha pöörlemisel ümber liikumatu telje on keha kõigi punktide liikumisteed paralleelsetel tasanditel paiknevad ringjooned, mille keskpunktid asetsevad nende tasanditega ristuval liikumatul sirgel – pöörlemisteljel[1]. Kuigi tavaliselt käsitletakse selliseid pöörlemisi, mille korral pöörlemistelg läbib keha keskpunkti, ei pea pöörlemistelg üldsegi keha läbima.

Pöörlemisel ümber liikumatu punkti liiguvad kõik keha punktid mööda kontsentrilisi sfääre, mille keskpunktiks on see liikumatu punkt [1]. Niisugust pöörlemist võib igal ajahetkel vaadelda pöörlemisena ümber seda liikumatut punkti läbiva liikuva telje [1]. Jällegi: pöörlemisel ümber liikumatu punkti võib see punkt asuda keha sees, kuid võib olla ka väljaspool keha.

Pöörlemise käigus muutub keha orientatsioon. Pöörlemist tuleb eristada tiirlemisest ehk liikumisest mööda suletud joont. Tiirlemisel pole keha orientatsioon oluline. Näiteks Maa pöörleb ümber oma telje, kuid tiirleb ümber Päikese.

Pöörlemise teooriat rakendatakse taevamehaanikas, ballistikas ning güroskoopide, mehhanismide ja muude seadmete väljatöötamisel.[1]

Pöörlemisel on perioodiks aeg, mille jooksul keha teeb ühe täispöörde ehk läbib pöördenurga 2 π rad ümber pöörlemistelje.

Füüsika[muuda | redigeeri lähteteksti]

Jäiga keha pöörlemisest tingitud kineetiline energia on võrdeline keha inertsimomendi ja nurkkiiruse ruuduga, täpsemalt

T = \frac{I \omega^2}{2}, \,

kus T on pöörlemisest tingitud energia, I on inertsimoment pöörlemistelje suhtes ja \omega on nurkkiirus.

Jäiga keha pöörlemisel on keha suvalise punkti kiirus v = ω×ρ, kus ω on keha nurkkiirus ja ρ seda punkti tema ringjoonelise liikumistee keskpunktiga ühendav kohavektor. [1]

Jäiga keha nurkkiirendus ε = M/I, kus M on välisjõudude moment pöörlemistelje suhtes ja I on keha inertsimoment sama telje suhtes. [1]

Jäiga keha dünaamika põhiseaduse järgi võrdub keha välisjõudude peamoment ehk kõigi kehale rakendatud jõudude moment liikumatu punkti suhtes M keha impulsimomendi sama punkti suhtes L tuletisega aja järgi: dL/dt = M. See seadus kehtib ka jäiga keha pöörlemisel massikeskme ümber, sõltumata sellest, kas massikese on paigal või liigub vabalt.[1]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Tehnikaleksikon, lk. 407–408