绕固定轴旋转
维基百科,自由的 encyclopedia
绕固定轴旋转或轴向旋转是在三维空间中围绕旋转轴固定、静止不动,或静止等特殊情况的旋转运动。这种类型的运动排除了暂态旋转轴改变其指向的可能性,并且不能描述摆动或进动等现象。根据欧拉旋转定理,不可能同时沿着多个静止轴进行旋转;如果同时强制进行两次旋转,将产生一个新的旋转轴。
这个概念假设旋转也是稳定的,因此不需要扭矩来保持旋转。围绕刚体的固定轴旋转的运动学和动力学在数学上比刚体的自由旋转简单得多;它们完全类似于沿着单一固定方向的线性运动,这对于“刚体的自由旋转”是不正确的。物体的动能和物体各部分上的力的运算式,对于绕固定轴的旋转也比一般旋转运动更简单。由于这些原因,在学生掌握了线性运动之后,通常在物理入门课程中教授绕固定轴旋转;在物理学入门课上,通常不会普遍教授全部的旋转运动。