Vrtnja ilirotacija (lat.rotatio: okretanje, obrtanje), ufizici, je okretanje krutogatijela okoosi. Točke tijela u vrtnji opisujukružnice kojima je središte na osi vrtnje, miruju jedino točke na osi vrtnje. Vrtnja može biti jednolika, jednoliko ubrzana ili nepravilna.[1]
Okreće li se nekikotač uvijek istombrzinom, odnosno ako čini uvijek istibroj okretaja u jednojsekundi, kažemo da taj kotač vrši jednoliko kružno gibanje. Jednoliko kružno gibanje je takvo gibanje kod kojeg se neko tijelo, odnosno neka materijalna točka, giba jednoliko po kružnici. Kod ovog gibanja moramo razlikovati dvije brzine:
obodna brzina (ili linearna brzina) - jedinicametara u sekundi (m/s)
kutna brzina - jedinicaradijana u sekundi (rad/s).
Ako neka točka učininokretaja u sekundi (oznaka okr/s, 1/s ili s-1), a za vrijeme jednog okreta učini put od2 ∙ r ∙ π (odnosnod ∙ π, gdje jed -promjer vrtnje), gdje jer - polumjer vrtnje, onda je prijeđeni put te točke2 ∙ r ∙ π ∙ n, a obodna brzina iznosi:
odnosno:
Računamo li broj okretaja u jednojminuti, koja iznosi 60 sekundi, onda imamo izraze za obodnu brzinu:
odnosno:
Obodna brzina je brojčano jednaka duljiniluka što ga učini točka na obodu kružnice u jednoj sekundi. Ona u svakoj točki ima smjer tangente koji se stalno mijenja, ali joj veličina ostaje ista.[2]
Ako se točka vrti stalnom obodnom brzinomv po kružnici,radijvektor te točke opisuje u svakoj sekundi jednakkut. Kut što ga opiše radijvektor u jednoj sekundi zove se kutne brzina. Kutna brzina mjeri se uradijanima u sekundi (rad/s). Jedan radijan je luk koji je jednakpolumjeru (radijusu), a oba pripadaju istoj kružnici. Budući da jeopseg kružnice2 ∙ r ∙ π, čitav opseg, odnosno punikut od 360° ima2 ∙ π radijana.
ili:
Budući da točka u jednom okretu prijeđe put od2 ∙ π radijana, to znači da za vrijeme jedne sekunde prijeđe put od2 ∙ π ∙ n radijana. Kako je brzina prijeđeni put u jednoj sekundi, dobivamo da je kutna brzinaω:
Računamo li broj okretaja u jednoj minuti, koja iznosi 60 sekundi, onda dobivamo izraze za kutnu brzinu:
Uvrstimo li u izraz za obodnu brzinu gornji izraz za kutnu brzinu, dobivamo:
To znači što je veći polumjer vrtnje, to je i obodna brzina veća pri istoj kutnoj brzini.
Kad se promatragibanjetijela s utvrđenom točkom, na primjer gibanjezvrka,os rotacije kojega može mijenjati smjer zbog učinka vanjskihsila, njegova rotacija oko osi naziva se vlastita, zato što tijelo tada može izvoditi složeno gibanje, to jest još iprecesiju inutaciju, koje se također mogu tumačiti kao rotacije oko određenih osi, ali koje nisu čvrsto spojene sa samim tijelom.
Zemlja se okreće oko svoje osi (rotacija ili okretanje) od zapada prema istoku, te joj je za jedan puni okret potrebno oko 24sata, vremenski razmak koji se naziva Sunčevim danom (sinodički dan). Rotaciju Zemlje nije moguće osjetiti. Svaka Zemljina točka (osim sjevernog i južnog pola) sudjeluje u rotaciji Zemlje odnosno opisuje krugove oko Zemljine osi. Pritom najveće krugove prave točke naekvatoru, koje se ujedno i najbrže kreću. Zbog rotacije događa se izmjenjivanje dana, noći i dnevne topline pa Sunce stoga u jednom trenutku obasjava samo jedan dio Zemlje.
Period Zemljine vrtnje jest 1 zvjezdani dan ilisiderički dan (23 h 56 min 4,1 s), a srednji period vrtnje s obzirom na osunčenje jednak je jednomu srednjemu Sunčevu danu (1 dan). Period vrtnje nije stalan, već ovisi o sezonskim i sekularnim premještanjima masa na površini Zemlje i unutar nje; promjene se prate s pomoćuradioastronomskih interferometrijskih sustava s velikom osnovicom (dugobazična interferometrija). Zbogplima i oseka, period Zemljine vrtnje stalno se produljuje. Kao posljedica plimnog međudjelovanja (plimna sila)Mjeseca i Zemlje, količina gibanja Mjeseca povećava se i on se udaljava od Zemlje, u sadašnjem trenutku gotovo 4 centimetra na godinu. Zemlja imagodišnja doba zbog nagibaekvatora premaekliptici od 23° 26'. Taj se nagib mijenja u periodu od 41 000 godina, od 22,1° do 24,5°. Sada se smanjuje 0,47" na godinu. Period promjene izduženosti staze, precesije ekvinokcija i nagiba ekvatora, astronomski su činitelji pojaveledenih doba prema teorijiMilutina Milankovića (Milankovićevi ciklusi). Toplinska ravnoteža Zemlje uvjetovana je dotokom energije Sunčevim zračenjem;Sunčeva konstanta iznosi 1 367,7 ± 6 W/m², a promjena je uvjetovana ciklusom Sunčeve aktivnosti (Sunčev ciklus), koji se u prosjeku mijenja svakih 11 godina.[3]
