繞固定軸旋轉
維基百科,自由的 encyclopedia
繞固定軸旋轉或軸向旋轉是在三維空間中圍繞旋轉軸固定、靜止不動,或靜止等特殊情況的旋轉運動。這種類型的運動排除了暫態旋轉軸改變其指向的可能性,並且不能描述擺動或進動等現象。根據歐拉旋轉定理,不可能同時沿著多個靜止軸進行旋轉;如果同時強制進行兩次旋轉,將產生一個新的旋轉軸。
這個概念假設旋轉也是穩定的,因此不需要扭矩來保持旋轉。圍繞剛體的固定軸旋轉的運動學和動力學在數學上比剛體的自由旋轉簡單得多;它們完全類似於沿著單一固定方向的線性運動,這對於「剛體的自由旋轉」是不正確的。物體的動能和物體各部分上的力的運算式,對於繞固定軸的旋轉也比一般旋轉運動更簡單。由於這些原因,在學生掌握了線性運動之後,通常在物理入門課程中教授繞固定軸旋轉;在物理學入門課上,通常不會普遍教授全部的旋轉運動。