Kas yra vienodas sukamasis judėjimas?

Vienodas sukamasis judėjimas yra tada, kai objektas juda pastoviu greičiu aplink tobulą apskritimą. Puikūs pavyzdžiai fiziniame pasaulyje yra labai reti, tačiau apytiksliai yra raitelis karuselėje arba švytuoklė, judanti ratu lygiagrečiai žemei. Nors planetos ir mėnuliai dažnai minimi kaip vienodo apskrito judėjimo pavyzdžiai, dauguma planetų orbitų yra elipsės formos ir neatitinka nei reikalavimo, kad greitis visada išliktų toks pat, nei kad judėjimas turi būti apskritas.

Pagrindinis vienodo apskrito judėjimo aspektas yra tas, kad objekto kryptis keičiasi, o objekto judėjimo greitis aplinkos atžvilgiu išlieka toks pat. Fizikos terminologijoje greitis, kuriuo objektas juda erdvėje, yra žinomas kaip „greitis“, o terminas „greitis“ apibūdina ir judėjimo greitį, ir judėjimo kryptį tuo pačiu metu. Tolygiai sukamiems judėjimams greitis keičiasi, kai greitis yra pastovus.

Netolygiu sukamuoju judesiu, priešingai, kol objektas vis dar juda apskritimu, greitis nėra pastovus. Pavyzdžiui, automobilis, kuris lėtėja įvažiuodamas į posūkį, o paskui pagreitina iš jo išvažiuodamas, juda dalimi apskritimo, bet kadangi keičiasi automobilio greitis, tai nėra tolygus sukamasis judėjimas.

Tolygų sukamąjį judesį sukelia kažkas, vadinama įcentrine jėga. Jėga yra stūmimas arba traukimas; įcentrinė jėga yra ypatinga jėga, kuri priverčia objektą toliau judėti ratu. Jis neleidžia objektui eiti tiesia linija, traukdamas jį apskritimo centro link, keisdamas objekto kryptį ir kartu jo greitį. Centripetalinė jėga nestumia ir netraukia ta kryptimi, kuria objektas juda, todėl greitis nesikeičia. Tolygiai judant apskritimu, ši įcentrinė jėga visada turi tą patį dydį, todėl objektas juda apskritimu, o ne kitokia forma.

Norint ištirti pavyzdinį atvejį, vyksta karnavalinis pasivažinėjimas, kurio metu raiteliai yra pririšti prie didelio besisukančio cilindro vidinės pusės. Kai cilindras juda nustatytu greičiu, tie motociklininkai juda tolygiai sukamaisiais judesiais. Įcentrinė jėga, stumianti juos į vidų, gali būti jaučiama spaudžiant juos iš cilindro sienelių. Jei cilindras staiga dingdavo, raiteliai skrisdavo tiesia linija. Laimei, cilindro stūmimas priverčia jų judėjimą būti apskrito.