Kas ir apļveida kustība?

Fizikas jomā apļveida kustība ir termins, kas definē objekta kustību rotējošā veidā. Šajā kustībā objekts pārvietojas ap apli, piemēram, planētas, kas pārvietojas ap Sauli katrā to orbītā. Objekts arī pārvietojas ap savu centru vienādā attālumā, bet, ejot apkārt, paātrina, lai saglabātu apļveida kustību.

Viens svarīgs elements, kas padara iespējamu apļveida kustību, ir iekšējais spēks; to sauc arī par centripetālo spēku. Saskaņā ar Ņūtona kustības likumu objektam parasti ir nepieciešams noteikts spēks, kas uz to iedarbojas, lai objekts kustētos, paātrinātos un reaģētu. Apļveida kustībā centriskā spēka trūkums liks objektam pārvietoties tikai taisnā līnijā, jo nekas nevelk objektu uz iekšu. Piemēram, pie auklas piesietu akmeni var šūpot nepārtraukti, jo aukla velk akmeni uz centru. Tomēr oļi nokrīt tieši zemē, kad aukla tiek pārgriezta.

Apļveida kustībām ir divu veidu: vienmērīga un nevienmērīga. Vienmērīgā kustībā objekts pārvietojas ar vienmērīgu ātrumu. Tas neņem vērā objekta ātrumu, kas ir ātruma vai virziena maiņa, jo rotējošs objekts vienmēr maina savu virzienu.

No otras puses, nevienmērīga apļveida kustība liek objektam pārvietoties ar ātrumu. Mainās arī attālums starp objektu un sfēras centru. Objekta ātrums palielināsies, ja attālums ir mazāks, savukārt lielāks attālums palēnina objekta rotāciju. Piemēram, pie auklas piestiprinātais olītis griezīsies ātrāk, ja aukla būs īsāka, bet griezīsies lēnāk, ja aukla būs garāka. Tas ir tāpēc, ka spēks, kas iedarbojas uz objektu, kļūst vājāks vai spēcīgāks, ja attālums ir attiecīgi garāks vai īsāks.

Ikdienas situācijas, kurās darbojas vienveidīgas un nevienmērīgas apļveida kustības, var atrast karnevāla braucienos. Panorāmas ritenis pārvietojas vienmērīgā kustībā, jo ritenis pārvietojas ar nemainīgu ātrumu un saglabā tādu pašu attālumu no centra. Savukārt amerikāņu kalniņi ir labs piemērs nevienmērīgai kustībai, kur rati iet uz augšu lēnāk nekā krītot lejā. Ātruma izmaiņas nosaka arī to apļu lielums, pa kuriem rati iet.