Pöörlemine

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

Pöörlemist tuleb eristada tiirlemisest ehk liikumisest mööda suletud joont. Näiteks Maa pöörleb ümber oma telje, kuid tiirleb ümber Päikese.

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

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

Füüsika

Peamised pöörlemist iseloomustavad kinemaatilised (liikumisega seotud) füüsikalised suurused on nurkkiirus ja nurkkiirendus ning dünaamilised (jõuga seotud) suurused kineetiline energia ja impulsimoment.

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

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

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

Jäiga keha pöörlemisel on keha suvalise punkti kiirus ${\vec {v}}=\omega \times {\vec {r}}$, kus $\omega$ on keha nurkkiirus ja ${\vec {r}}$ seda punkti tema ringjoonelise liikumistee keskpunktiga ühendav kohavektor.

Jäiga keha nurkkiirendus $\varepsilon =M/I$, kus $M$ on välisjõudude moment pöörlemistelje suhtes ja $I$ on keha inertsimoment sama telje suhtes.

Vaata ka

• Maa pöörlemine