Rotācija un revolūcija ir termini, kas apraksta leņķiskā kustība objektu, tas ir, kustība ap reālu vai iedomātu asi. Viņi bieži tiek sajaukti ne tikai šī iemesla dēļ, bet arī tāpēc, ka tos bieži vien dažādos veidos attiecina uz vienu un to pašu objekts vienlaikus (īpaši astronomijā) un zināmā mērā tāpēc, ka vārdi izskatās nedaudz līdzīgi Angļu.
Zeme, pa kuru jūs šobrīd braucat dažādos virzienos, ir ķermeņa, kas piedzīvo gan rotāciju, gan apgriezienus, piemērs. Uzzinot, ka jebkurš ķermenis tā rīkojas, pirmais jautājums kļūst par "ap ko ķermenis griežas?" Jums tas nav jājautā par rotāciju tādu iemeslu dēļ, kurus drīz uzzināsiet.
Griešanās vs. Rotējošs
Pirms ķerties pie rotējošo ķermeņu fizikas, ir lietderīgi atteikties no terminu sajaukšanas rotācija un revolūcija. Vieglākais veids, kā atcerēties atšķirību, ir tas, ka revolūcija ir vienkārši rotācija ap tālu (t.i., fiziski nesaistītu) objektu. Tādējādi, kā minēts iepriekšējā punktā, revolūcija pēc definīcijas ietver divus (vai vairāk) objektus.
Raksturojot kustību fizikā, "revolūcija" parasti ir astronomijas termins, taču šis vārds ikdienas pasaulē tiek izmantots brīvi; piemēram, "RPM" uz jūsu automašīnas tahometra nozīmē "apgriezieni minūtē".
Rotācija noteikta
Rotāciju jeb leņķisko kustību definē kā objekta apļveida kustību ap tā masas centru. To nozīmē ikdienas termins "vērpšana", lai gan objekts var griezties, nepabeidzot vienu pilnīgu "griešanos" vai rotāciju.
Lineāro kustību jeb tulkošanu apraksta kā nobīdi (x, y vai z), laiku (t), ātrumu (v) un paātrinājumu (a). Leņķiskā kustība jeb rotācija attiecīgi izmanto terminus stūrains pārvietojums (r un θ), laiks (t), stūrains ātrums (ω) un stūrains paātrinājums (α).
- Laiks, kas nepieciešams vai būtu nepieciešams, lai rotējošs ķermenis pabeigtu vienu rotāciju (vai apgriezienu) ar nemainīgu vidējo ātrumu, ir periodā.
Rotācija un revolūcija astronomijā
Zeme ik pēc 24 stundām veic vienu pagriezienu ap savu asi, dodiet vai paņemiet niecīgu daudzumu. Tādējādi tas ir Zemes rotācijas periods, un to sauc par dienu. (Termins "ap savu asi" ir lieks, jo tas raksturo visu rotācijas kustību, taču ir labi nostiprināt kustības jēdzienus.) Šī ass nav fiziska, jo pārvietojama globusa gadījumā, bet iedomāta līnija, kas novilkta caur ziemeļu un dienvidu poliem - precīzi paskaidrojot, kāpēc viņi tika izvēlēti, neskatoties uz viņu neviesmīlīgo nosacījumiem!
Zeme arī riņķo ap sauli un to dara reizi aptuveni 365,25 dienās. Šis revolūcijas periods ir pazīstams kā gads, un tas attiecas uz citām planētām, kas rotē ap riņķo, saule, kuras periodi parasti tiek norādīti kā "Zemes gadi". Vai Zeme ar sauli bija savienota ar garu metālu stienis, tas drīzāk būtu rotējošs, nevis rotējošs, jo saule un Zeme tad būtu viens objekts, kas veidots kā ļoti nevienmērīgs hantele.
Jautrais Mēness gadījums
Jūs, iespējams, pamanījāt, ka tā pati mēness puse vienmēr ir vērsta uz Zemi. Jūs varētu pieņemt, ka, lai gan mēness skaidri griežas ap Zemi, tas vispār nedrīkst rotēt.
Patiesībā tas tā nav. Tā vietā mēnesim ir rotācijas periods, kas precīzi atbilst tā apgriezienu periodam ap Zemi - tuvu 28 dienām. Rezultātā tā vērpšana saglabā tempu ar apļveida ceļu kosmosā, un tāpēc zemes iedzīvotāji redz tikai pusi no viņu vienīgā dabiskā satelīta.
Papildu pētījums: Kā mēness izskatītos no Zemes, ja tā izskatītos nē vispār pagriezt? Labākais veids, kā nonākt pie atbildes, ir pārvietot iezīmētu apli pa otru attālumā, vienlaikus saglabājot etiķetes vienā virzienā. Kā tas ietekmētu skatu no tās pašas vietas uz Zemes secīgās dienās, kad Mēness ir pārvietojis apmēram 1/28 no savas orbītas ap Zemi?