PÖ0. Kasulikud valemid
Pöördliikumise korral tuuakse lisaks olemasolevatele suurustele (teepikkus, kiirus, kiirendus) sisse analoogsed suurused, mis iseloomustavad paremini just pöörlemist või tiirlemist.
Pöördenurk on analoogne suurus teepikkusega. Kuna pöörleva keha (näiteks ratta) erinevad punktid läbivad erineva teepikkuse, siis on mugavam kirjeldada keha pöörlemist selle kaudu, kui suure nurga võrra on keha pöördunud. Alloleval joonisel on pöördenurga tähis .
Radiaan on kõige loomulikum nurkade mõõtmise ühik ning seetõttu on ta ka SI süsteemi nurgamõõtmise ühikuks. Ainult radiaanmõõdustikus kehtib joonisel olev valem
.
Raadiusepikkusele kaarele toetuv ringi kesknurk on ühe radiaani suurune. Antud joonise tähiseid kasutades tähendab see lause, et kui , siis on nurk täpselt üks radiaan. .
Nurkkiirus on analoogne suurus tavalise kiiruse mõistega. Nurkkiirus iseloomustab läbitud pöördenurka ajaühikus:
.
Selleks, et erinevatel kiirustel paremini vahet teha, nimetatakse tavalist kiirust, mis on läbitud teepikkus ajaühikus, joonkiiruseks. Oluline on tähele panna, et lisaks nimelisele ja sisulisele erinevusele on neil kiirustel ka erinev ühik. Joonkiiruse ühik on pikkusühik ajaühiku kohta (SI süsteemis meetrit sekundis). Nurkkiiruse ühik on nurgaühik ajaühiku kohta (SI süsteemis radiaani sekundis).
Joonkiirus ja nurkkiirus on omavahel seotud raadiuse kaudu (nagu pöördenurk ja läbitud teepikkuski):
.
Nurkkiirendus on analoogne suurus kiirendusega. Nurkkiirendus iseloomustab nurkkiirenduse muutust ajaühikus:
.
Ringi ümbermõõt on ringi ümbritseva ringjoone pikkus , mis avaldub raadiuse kaudu järgmiselt: .
Pöörlemisperiood on aeg, mis kulub pöörleval kehal ühe täispöörde sooritamiseks ümber oma telje. Pöörlemisperiood on seotud nurkkiirusega nii: . Perioodi ühik on ajaühik ehk sekund.
Pöörlemissagedus on pöörete arv, mida pöörlev keha jõuab teha ühe sekundi jooksul. . Sageduse ühik on pöörlemise puhul pööret sekundis, tiirlemise puhul tiiru sekundis. Kui me aga näiteks mõõdame, kui sagedasti väljuvad inimesed poeuksest, siis on sageduse ühikuks inimesi sekundis. Kuna selline mõiste või ühiku hägusus ei ole füüsikas soovitav, siis on seatud sageduse ühikuks 1 Herts (Hz). See tähendab “üks perioodiline liikumine sekundis”. Herts võib tähendada pööret sekundis, võnget sekundis või ka muud – olenevalt sellest, millist perioodilist liikumist parajasti kirjeldatakse.
Kesktõmbekiirendus on kiirendus, mis eksisteerib pöörleva liikumise korral ka siis, kui pöörlemise joonkiirus on konstantne.
Kuivõrd on teada, et keha liigub inertsi mõjul alati otse, juhul kui mingi kehale mõjuv jõud tema trajektoori ei muuda, siis järelikult ringliikumisel peab alati mõjuma mingi jõud, mis paneb keha pidevalt liikumissuunda muutma. Pöörlemise korral on liikumistrajektoor ringjoon ning seega on mõjuv jõud suunatud selle ringjoone keskpunkti. Kuna iga jõuga kaasneb kiirendus, siis sellist ringjoone keskpunkti suunatud kiirendust nimetataksegi kesktõmbekiirenduseks.
Kesktõmbekiirendus on seotud joonkiirusega järgmise valemi kaudu:
.
Nurkkiiruse kaudu saab samast valemit avaldada nii:
.