Düzgün Dairesel Hareket Nedir?

Düzgün dairesel hareket, bir nesnenin mükemmel bir daire etrafında sabit bir hızda hareket etmesidir. Mükemmel örnekler fiziksel dünyada çok nadir görülür, ancak yaklaşımlar bir atlıkarıncadaki bir biniciyi veya yere paralel bir dairede hareket eden bir sarkaç içerir. Gezegenler ve aylar genellikle tekdüze dairesel hareketin örnekleri olarak belirtilirken, çoğu gezegen yörüngesi eliptiktir ve ne hızın daima aynı kalması gerek ne de hareketin dairesel olması şartını yerine getirmez.

Düzgün dairesel hareketin anahtar yönü, nesnenin çevreye göre hareket ettiği hız aynı kalırken, nesnenin yönünün değişmesidir. Fizik terminolojisinde, bir nesnenin uzayda hareket etme hızı "hız" olarak bilinirken, "hız" terimi hem hareket hızını hem de hareket yönünü aynı anda tanımlar. Düzgün dairesel hareket için, hız sabitken hız değişir.

Düzgün olmayan dairesel hareketlerde, aksine, nesne hala dairesel bir yolda hareket ederken, hız sabit değildir. Örneğin, bir dönüşe girmeyi yavaşlatan ve daha sonra ortaya çıkmasını hızlandıran bir araba dairesel bir yolun bir kısmında hareket eder, ancak arabanın hızı değiştiği için tekdüze dairesel bir hareket değildir.

Düzgün dairesel hareket, merkezcil kuvvet denilen bir şeyden kaynaklanır. Bir kuvvet bir itme veya çekmedir; merkezcil kuvvet, bir nesneyi bir daire içinde hareket etmeye devam ettiren özel bir güçtür. Nesnenin yönünü ve dolayısıyla hızını değiştirerek, dairenin merkezine doğru çekerek nesneyi düz bir çizgiye girmesini engeller. Merkezcil kuvvet, nesnenin hareket ettiği yönde itmez veya çekmez, bu nedenle hız değişmeden kalır. Düzgün dairesel hareketlerde, bu merkezcil kuvvet her zaman aynı büyüklüğe sahiptir, bu da nesneyi farklı bir şekle zıt bir daire içinde hareket ettiren şeydir.

Örnek bir durumu incelemek için, sürücülerin büyük bir eğirme silindirinin iç kısmına bağlandığı bir karnaval yolculuğu vardır. Silindir ayarlanmış bir hızda hareket ederken, bu sürücüler düzgün dairesel hareket eder. Onları içe doğru iten merkezcil kuvveti, silindir duvarlarından gelen baskıya karşı hissedilebilir. Silindir aniden kaybolursa, sürücüler düz çizgilerle uçarlardı. Neyse ki, silindirin itilmesi, hareketlerini bunun yerine dairesel olmaya zorlar.