Kierto on kohteen ympyräliikettä . Tasossa esine pyörii kiertokeskuksen (tai pisteen ) ympäri . 3D - avaruudessa objekti pyörii akseliksi kutsutun linjan ympäri . Jos pyörimisakseli sijaitsee kappaleen sisällä, niin kappaleen sanotaan pyörivän itsestään tai pyörivän , jolla on suhteellinen nopeus ja jolla voi olla kulmamomentti . Ympyräliikettä ulkoisen pisteen ympärillä, kuten Maan pyörimistä Auringon ympäri , kutsutaan kiertoradalla tai tarkemmin sanottuna kiertoradalla .
Sanalla rotaatio, kuten sanalla liike, on matematiikassa kaksi merkitystä. Ensinnäkin jatkuvaa siirtymäprosessia kutsutaan liikkeeksi, ja toiseksi, ja paljon useammin matematiikassa isometristä muutosta kutsutaan liikkeeksi , koska se kiinnostaa vain alku- ja loppuasemaa. Vastaavasti sana "kierto" voi myös viitata sekä jatkuvaan prosessiin että isometriseen muunnokseen. Jälkimmäisessä tapauksessa termiä " käännös " käytetään yleisemmin.
Matemaattisesti pyörittäminen on sellaista ehdottoman jäykän kappaleen liikettä , joka, toisin kuin translaatio , pitää yhden tai useamman pisteen liikkumattomana. Tämä määritelmä koskee sekä tasaista että kolmiulotteista tilaa. Pyöriminen kolmiulotteisessa avaruudessa pitää linjan kiinteänä, eli kolmiulotteisessa avaruudessa pyöriminen tapahtuu akselin ympäri. Tämä on seurausta Eulerin rotaatiolauseesta .
Täydellinen sarja jäykkiä kehon liikkeitä sisältää pyörimisen, siirtymisen tai molempien yhdistelmän.
Jos kierto pisteen tai akselin ympäri on päällekkäin toisella kierrolla saman pisteen/akselin ympäri, tuloksena on kolmas kokonaiskierto. Kierron käänteinen ( inversio ) on myös kierto. Siten kaikenlaiset kierrokset pisteen/akselin ympäri muodostavat ryhmän : kierrosten ryhmän . Pyöriminen pisteen tai akselin ympäri ja pyöriminen toisen pisteen/akselin ympäri voi kuitenkin joskus johtaa toiseen liikkeeseen, kuten siirtymiseen.
Pyörimistä x - , y - ja z - akseleiden ympäri kutsutaan pääkiertoksi . Kiertoa mielivaltaisen akselin ympäri voidaan tarkastella peräkkäin komponenttien suhteen: ensin kierto x -akselin ympäri , sitten kierto y -akselin ympäri ja sitten pyöritys z -akselin ympäri . Toisin sanoen spatiaalista kiertoa varten voidaan hajota peruskomponenteiksi.
Lentodynamiikassa pääkiertoakseleita kutsutaan pitch , yaw ja roll . _ Samaa terminologiaa käytetään tietokonegrafiikassa .
Pyörimisnopeus määritetään kulmataajuudella (rad/s), taajuudella ( kierrokset /s, rpm) tai jaksolla (sekunnit, päivät jne.). Kulmataajuuden ajanmuutos on kulmakiihtyvyys (rad/s²). Tämä muutos johtuu voimamomentista . Voiman momentin suhde kulmakiihtyvyyteen osoittaa, kuinka vaikeaa on käynnistää, pysäyttää tai muuttaa pyörimistä, ja sitä kutsutaan hitausmomentiksi .
Kulmanopeusvektori kuvaa pyörimissuuntaa . Vastaavasti voimamomentti on myös vektori.
Oikean käden säännön mukaan suunta poispäin katsojasta vastaa pyörimistä myötäpäivään ja suunta kohti tarkkailijaa vastapäivään, kuten ruuvi .
Kierto on yksinkertaisesti peräkkäinen radiaalinen suuntaus yhteiseen pisteeseen. Yhteinen piste sijaitsee kiertoakselilla, joka on kohtisuorassa kiertotasoon nähden. Jos pyörimisakseli sijaitsee kehon ulkopuolella, kehon sanotaan olevan kiertoradalla. "Pyörimisen", "kiertoradan liikkeen" ja/tai "pyörityksen" välillä ei ole perustavanlaatuista eroa. Ero on yksinkertaisesti pyörimisakselin sijainnissa: joko se on pyörivän kappaleen sisällä tai sen ulkopuolella. Tämä ero voidaan osoittaa sekä "jäykille" että "ei-jäykille" kappaleille.
Tähtitiedessä pyöriminen on usein havaittu ilmiö. Tähdet , planeetat ja vastaavat kappaleet pyörivät akselinsa ympäri. Aurinkokunnan planeettojen pyörimisnopeus mitattiin ensin visuaalisella havainnolla. Tähtien pyörimisnopeus mitataan Doppler- siirtymällä tai seuraamalla pinnan aktiivisia alueita.
Tällä kierrolla on keskipakoinen kiihtyvyys maapallon vertailukehyksessä, mikä kompensoi hieman painovoimaa lähellä päiväntasaajaa . Ensimmäinen vaikutus on, että esineen paino on hieman pienempi päiväntasaajalla. Ja toinen vaikutus on, että maapallo on hieman epämuodostunut napoissa pallomaisen litteän muotoiseksi.
Toinen planeettojen pyörimisen seuraus on precessioilmiö . Kuten gyroskoopissa , kokonaisvaikutus on pieni "heilahdus" planeettojen akselin liikkeessä. Tällä hetkellä maan akselin kaltevuus ratatasoon (ekliptiikan tasoon ) nähden on 23,45 astetta, mutta tämä kulma muuttuu hitaasti. (Katso myös Alustavat päiväntasaus ).
Koska kiertoradalla liikettä käytetään usein synonyyminä pyörimiselle, monilla tieteillä, erityisesti tähtitiedeellä ja siihen liittyvillä aloilla, kiertoradalla liikettä käytetään, kun yksi kappale liikkuu toisen ympäri, kun taas rotaatiolla tarkoitetaan pyörimistä akselin ympäri. Satelliitit pyörivät planeettojensa ympärillä, planeetat kiertävät tähtiensä ympärillä (kuten maa Auringon ympärillä) ja tähdet kiertävät hitaasti galaksikeskustensa ympärillä . Galaksien komponenttien liike on monimutkaista, mutta se sisältää yleensä kiertoelementtejä.
Suurin osa aurinkokuntamme planeetoista , mukaan lukien Maa , pyörii akselinsa ympäri samaan suuntaan kuin ne kiertävät aurinkoa . Poikkeuksia ovat Venus ja Uranus . Uranus pyörii myös lähes samaan suuntaan kiertoradansa suhteen. Nykyinen hypoteesi on, että Uranus aloitti alkuperäisen pyörimisensä täsmälleen samassa suunnassa kuin kiertoradansa, mutta kärsi sitten voimakkaasta sivutörmäyksestä historiansa alussa. Venuksen voidaan ajatella pyörivän hitaasti taaksepäin (tai "ylhäältä alas"). Kääpiöplaneetalla Plutolla (jota pidettiin aiemmin planeetana) on myös poikkeava kierto.
Lentodynamiikassa tunnetaan kolme ilma-aluksen kiertoa : pitch , yaw ja roll . Ilmailussa termiä "kierto" käytetään myös viittaamaan nousuun (nenä ylös), erityisesti nousun aikana lentoonlähdön jälkeen.
Monet huviajelut käyttävät rotaatiota. Maailmanpyörässä on keskellä vaaka-akseli ja sen kanssa yhdensuuntaiset akselit kussakin korissa, joiden ympäri tapahtuu pääkiertoa vastakkainen pyöriminen painovoiman vaikutuksesta tai mekaanisesta käyttövoimasta. Tämän seurauksena korit pysyvät pystysuorassa koko ajan (älä pyöri). Tässä tapauksessa kunkin korin siirtymävektori kuvaa ympyrää. Karuselli pyörii pystyakselin ympäri. Monet nähtävyydet tarjoavat samanaikaisen pyörimisen useiden akselien ympäri. Heiluvassa karusellissa pyöriminen pystyakselin ympäri saadaan aikaan moottorilla, kun taas pyöriminen vaaka-akselin ympäri johtuu keskipistevoimasta . Vuoristoradalla vaaka-akselin ympäri pyörittäessä hitausvoima pitää ihmiset paikoillaan yhden tai useamman kierroksen ajan.
Spinillä on tärkeä rooli monissa urheilulajeissa. Twisted osumia topspin ja backspin tenniksessä , pyörittää jalkapalloa. Pallon kierrokset ovat vasemmalla , oikealla , ylhäällä ja alhaalla , joita kutsutaan biljardiruuveiksi . Valokaarityyppinen laukaus baseballissa ja kriketissä . _ Taitoluistelun kaltevuus , biellmann , kameli ja muut pyöräytykset . Pöytätennismailoja on parannettu, jotta pelaajat voivat pyörittää palloa osuessaan.