Otáčení a revoluce jsou termíny, které popisují úhlový pohyb objektů, tj. pohyb kolem skutečné nebo imaginární osy. Často jsou zmateni nejen z tohoto důvodu, ale také proto, že se na různé způsoby často vztahují různými způsoby objekt současně (zejména v astronomii) a do jisté míry proto, že slova vypadají podobně Angličtina.
Země, na které v současné době jezdíte různými směry, je příkladem těla, které prochází rotací i revolucí. Když se dozvíte, že jakékoli tělo něco takového dělá, první otázka zní „Kolem čeho se tělo točí?“ Na rotaci se to nemusíte ptát, z důvodů, které se brzy naučíte.
Otočné vs. Rotující
Než se pustíme do fyziky rotujících těles, je užitečné se zbavit záměny mezi pojmy otáčení a revoluce. Nejjednodušší způsob, jak si tento rozdíl zapamatovat, je, že revoluce je jednoduše rotace kolem vzdáleného (tj. Fyzicky nepřipojeného) objektu. Jak je naznačeno ve výše uvedeném odstavci, revoluce podle definice zahrnuje dva (nebo více) objektů.
Při popisu pohybu ve fyzice je „revoluce“ obvykle astronomickým výrazem, ale toto slovo se v běžném světě používá volně; například „RPM“ na tachometru vašeho automobilu znamená „otáčky za minutu“.
Rotace definována
Rotace nebo úhlový pohyb je definován jako kruhový pohyb objektu kolem jeho těžiště. To je to, co vyplývá z každodenního termínu „točení“, i když se objekt může otáčet, aniž by dokončil jedno úplné „otočení“ nebo rotaci.
Lineární pohyb nebo translace jsou popsány pojmy posunutí (x, y nebo z), čas (t), rychlost (v) a zrychlení (a). Úhlový pohyb nebo rotace odpovídajícím způsobem využívá termíny hranatý posunutí (r a θ), čas (t), hranatý rychlost (ω) a hranatý zrychlení (α).
- Čas, který rotačnímu tělesu trvá nebo by trvalo, než dokončí jednu rotaci (nebo revoluci) při konstantní průměrné rychlosti, je jeho doba.
Rotace a revoluce v astronomii
Země dokončí jednu rotaci kolem své vlastní osy každých 24 hodin, dá nebo vezme malé množství. Toto je tedy období rotace Země a nazývá se to den. (Termín „kolem své vlastní osy“ je nadbytečný, protože to popisuje veškerý rotační pohyb, ale je dobré posílit pojmy pohybu.) Tato osa není fyzická, protože v případě pohyblivého glóbu, ale imaginární čára tažená přes severní a jižní pól - vysvětlující přesně, proč byly vybrány navzdory jejich nehostinným podmínky!
Země se také točí kolem Slunce a dělá to přibližně každých 365,25 dní. Toto období revoluce je známé jako rok a platí pro jiné planety obíhající kolem, nebo obíhající, slunce, jehož období jsou obvykle uvedena jako „pozemské roky“. Byla Země spojena se sluncem dlouhým kovem prut, to by se spíše otáčelo než otáčelo, protože slunce a Země by pak byly jeden objekt ve tvaru velmi nerovného činka.
Zábavný případ měsíce
Možná jste si všimli, že stejná strana měsíce vždy směřuje k Zemi. Mohli byste předpokládat, že i když se Měsíc točí kolem Země, nesmí se vůbec otáčet.
Ve skutečnosti tomu tak není. Místo toho má Měsíc období rotace, které se přesně shoduje s obdobím jeho revolučního období kolem Země - téměř 28 dní. Výsledkem je, že jeho rotace udržuje tempo s kruhovou dráhou ve vesmíru a pozemšťané proto vidí pouze jednu polovinu svého jediného přirozeného satelitu.
Extra studie: Jak by vypadal Měsíc ze Země, kdyby ano ne otáčet se vůbec? Nejlepším způsobem, jak dospět k odpovědi, je pohybovat označeným kruhem na jiný na dálku, přičemž jeho štítky musí směřovat stejným směrem. Jak by to ovlivnilo pohled ze stejného místa na Zemi v následujících dnech, kdy se Měsíc pohyboval asi 1/28 své oběžné dráhy kolem Země?