Co to jest ruch kołowy?
W dziedzinie fizyki ruch kołowy jest terminem określającym ruch obiektu w sposób obrotowy. W tym ruchu obiekt porusza się po okręgu, takim jak planety poruszające się wokół Słońca na każdej ze swoich orbit. Obiekt porusza się także wokół swojego środka w równej odległości, ale przyspiesza, gdy się porusza, aby zachować ruch kołowy.
Ważnym elementem umożliwiającym ruch kołowy jest siła wewnętrzna; jest to również nazywane siłą dośrodkową. Zgodnie z prawem ruchu Newtona obiekt na ogół wymaga pewnej siły działającej na niego, aby obiekt mógł się poruszać, przyspieszać i reagować. W ruchu kołowym brak siły dośrodkowej spowoduje, że obiekt porusza się tylko w linii prostej, ponieważ nic nie pociąga obiektu do wewnątrz. Na przykład kamyk przywiązany do sznurka można obracać w sposób ciągły, ponieważ sznurek ciągnie kamyk w kierunku środka. Kamyk spada jednak prosto na ziemię podczas cięcia sznurka.
Ruch kołowy ma dwa rodzaje: jednolity i nierównomierny. W ruchu jednostajnym obiekt porusza się ze stałą prędkością. Nie bierze to pod uwagę prędkości obiektu, czyli zmiany prędkości lub kierunku, ponieważ obracający się obiekt zawsze zmienia swój kierunek.
Natomiast nierównomierny ruch kołowy powoduje, że obiekt porusza się z prędkością przesuwu. Zmienia się także odległość między obiektem a środkiem kuli. Prędkość obiektu wzrośnie, jeśli odległość będzie mniejsza, a większa odległość spowolni obrót obiektu. Na przykład kamyk przymocowany do sznurka będzie wirował szybciej, jeśli sznurek jest krótszy, ale będzie obracał się wolniej, jeśli sznurek jest dłuższy. Jest tak, ponieważ siła działająca na przedmiot staje się albo słabsza, albo silniejsza, gdy odległość jest odpowiednio większa lub krótsza.
Codzienne sytuacje, w których obowiązują jednolite i nierównomierne ruchy okrężne, można znaleźć podczas przejażdżek karnawałowych. Diabelski młyn porusza się równomiernie, ponieważ koło porusza się ze stałą prędkością i utrzymuje tę samą odległość od środka. Z kolei kolejka górska jest dobrym przykładem nierównomiernego ruchu, w którym wózki podnoszą się wolniej niż gdy spadają. Rozmiar kół, którymi poruszają się wózki, również wpływa na zmianę prędkości.