Kaj je enakomerno krožno gibanje?

Enotno krožno gibanje je, ko se predmet giblje s konstantno hitrostjo okoli popolnega kroga. Popolni primeri so v fizičnem svetu zelo redki, a približki vključujejo jahača na vrtiljaku ali nihalo, ki se giblje v krogu, vzporednem s tlemi. Medtem ko se planeti in lune pogosto navajajo kot primeri enakomernega krožnega gibanja, je večina planetarnih orbit eliptičnih in ne izpolnjuje niti zahteve, da hitrost ostane vedno enaka, niti da mora biti gibanje krožno.

Ključni vidik enakomernega krožnega gibanja je, da se smer predmeta spremeni, medtem ko hitrost, s katero se predmet premika glede na okolje, ostane enaka. V fizični terminologiji je hitrost, s katero se predmet premika skozi prostor, znana kot “hitrost”, medtem ko izraz “hitrost” opisuje tako hitrost gibanja kot smer gibanja hkrati. Za enakomerno krožno gibanje se hitrost spreminja, medtem ko je hitrost konstantna.

Pri neenakomernem krožnem gibanju, nasprotno, medtem ko se predmet še vedno giblje po krožni poti, hitrost ni konstantna. Na primer, avto, ki upočasni zavijanje in nato pospeši izstop iz njega, se giblje v delu krožne poti, a ker se hitrost avtomobila spreminja, ni enakomerno krožno gibanje.

Enakomerno krožno gibanje povzroča nekaj, kar se imenuje centripetalna sila. Sila je potisk ali poteg; centripetalna sila je posebna sila, zaradi katere se predmet še naprej giblje v krogu. Preprečuje, da bi predmet šel v ravni črti, tako da ga vleče proti središču kroga, s čimer spremeni smer predmeta in s tem njegovo hitrost. Vendar pa centripetalna sila ne potiska ali vleče v smeri premikanja predmeta, zato hitrost ostane nespremenjena. Pri enakomernem krožnem gibanju ima ta centripetalna sila vedno enako velikost, zaradi česar se predmet premika v krogu v nasprotju z drugačno obliko.

Za pregled primera vzorca je pustna vožnja, pri kateri so jahači pripeti na notranjost velikega vrtečega se valja. Ko se cilinder premika z nastavljeno hitrostjo, so ti kolesarji v enakomernem krožnem gibanju. Centripetalno silo, ki jih potiska navznoter, lahko občutimo v pritisku sten cilindra proti njim. Če bi cilinder nenadoma izginil, bi kolesarji odleteli v ravnih linijah. Na srečo je zaradi potiska cilindra njihovo gibanje krožno.