Kroženje

Kroženje je poseben primer krivega gibanja, pri katerem se telo giblje po krožnici. Pravimo tudi, da je tir telesa krožnica. Kroženje je vedno pospešeno, saj tudi pri enakomernem kroženju na telo ves čas deluje pospešek v radialni smeri.

Kroženje je zgled centralnega gibanja.

Kroženje lahko v polarnem koordinatnem sistemu matematično opišemo s funkcijo:
r = konst.

$\varphi = \varphi(t)$

Pri tem je r polmer krožnice, po kateri kroži telo, φ kot zasuka in t čas.
V kartezičnem koordinatnem sistemu pa kroženje opišemo s funkcijama:

$x(t) = r \cos\varphi(t)$
$y(t) = r \sin\varphi(t)$

Pri tem sta x(t) in y(t) odseka na abscisni in ordinatni osi.
Poznamo pozitivno in negativno smer kroženja (vrtenja). Pozitivna smer je določena z vrtenjem v nasprotni smeri urinega kazalca, negativna smer pa v smeri vrtenja urinega kazalca.

Hitrost pri kroženju

Obodna hitrost v pri kroženju ima smer tangente na krožnico in je enaka odvodu poti s po času:

$v = \frac{ds}{dt}$

Kotna hitrost je določena z odvodom kota zasuka po času:

$\omega = \frac{d\varphi}{dt}$

Pot s je povezana s kotom zasuka s konstantnim faktorjem r — polmerom kroženja. Zato tudi obodno in kotno hitrost povezuje zveza:
v = rω

Pospešek pri kroženju

Pospešek pri kroženju ima v splošnem radialno in tangencialno komponento, pri enakomernem kroženju pa je tangencialna komponenta enaka nič.
Radialni pospešek pri kroženju je enak
ar = ω2r
Tangencialni pospešek je zmnožek kotnega pospeška in polmera kroženja:
at = αr

Coriolisova sila je sila, ki povzroča odklon, oziroma ukrivljenje gibajočih teles z vidika opazovalca, ki se nahaja na vrtečem sistemu, na primer na Zemlji. Ime je dobila po francoskem fiziku, inženirju in matematiku Gaspardu Gustavu de Coriolisu, ki je leta 1835 razpravljal o njej. Matematično jo je obravnaval že de Laplace leta 1778 v plimskih enačbah.
Coriolisova sila je navidezna sila, ki se mirujočem sistemu opazovanja ne pojavlja, saj so tam vse spremembe, na katere ne deluje nobena sila, premočrtne. Coriolisova sila se pojavlja zgolj v primerih, kjer se opazovani sistem vrti. Ta sila se kaže kot pospešek, ki je pravokoten na smer gibanja, kar vodi do pojava, pri katerem se nam zdi sicer premočrtno gibanje, na katerega ne deluje nobena sila, ukrivljeno. Zaradi tega bi bilo bolje uporabiti izraz Coriolisov pojav, namesto Coriolisova sila.
Coriolisova sila se pojavi ob delovanju centrifugalne sile in se pojavlja zgolj pri vrtljivih sistemih. Centrifugalna sila je statična komponenta (odvisna zgolj od kraja opazovanja), Coriolisova sila pa dinamična (od hitrosti odvisna) komponenta končne rezultante navidezne sile.
Coriolisova sila je tudi sestavni del geostrofije, oziroma geostrofičnega ravnovesja ozračja in oceanov.
Merilni postopek, kot na primer Coriolijev merilec pretoka mase je osnovan na Coriolijevem načelu.

Izračun sile

Coriolisova sila je navpična na vrtilno os opazovanega sistema in smer gibanja ter znaša

$F_{c} = 2mv \; \omega \; \sin \phi \;,$

pri čemer Φ predstavlja kot med smerjo gibanja in vrtilno osjo, v hitrost, ω krožno frekvenco vrtenja in m maso premikajočega telesa. Če se telo oddalji od osi vrtenja, prične delovati Coriolisova sila proti smeri vrtenja, če se ji približuje, deluje v smeri vrtenja.