Hva er meningen med roterende bevegelse?

Fysikere har å gjøre alt på sin egen måte. De kan ikke bare si noe sånt som: "Jeg studerer måten dette dumbbell trekk." De sier ting som "jeg evaluere oversettelse og rotasjon av dette objektet." Selvfølgelig, det er en grunn. Fysikk, som alle vitenskaper, tilstreber presisjon, og si noe er "flytte", er ikke på langt nær er presis nok. Rotasjon har sine egne unike egenskaper.

Oversettelse

Når et objekt beveger seg fra ett sted til et annet, er det som kalles oversettelse. Noen mengder assosiert med oversettelse komme godt med for å forstå rotasjonsbevegelse. En bevegelig objekt har en hastighet, som er en vektorstørrelse. En vektor har en størrelse og en retning. Så en bil kjører nordover på 60 mph har en hastighetsvektor som er 60 mph i lengde og peker rett nord. Hvis en kraft påføres til en gjenstand, kan hastigheten endre seg i størrelse og retning. Endringen av hastighet kalles akselerasjon, og det er også en vektor. En bevegelig objekt har energi, og den energimengde som er lik en halv ganger massen av objektet ganger størrelsen av den kvadrerte hastighet.

rotasjon

Oversettelse er noe som en hockey puck glir langs. Pucken går fra ett sted til et annet. Rotasjon er hva som skjer når du tar hockey puck, sette et hull i midten av den, la en blyant punkt i pucken, og spinne pucken rundt sentrum. Pucken ikke flytte hvor som helst, men i utkanten av pucken beveger seg i et sirkulært mønster rundt sentrum. Dette er rotasjon. Hvis du sitter i en kontorstol og spinn, er du ikke noe sted, men du og stolen roterer rundt aksen av stolen. Hvis du fjerner en sykkelhjulet og rull den nedover gaten, viser det både oversettelse og rotasjon.

rotasjons~~POS=TRUNC mengder

På samme måte oversettelse har noen brukbare mengder forbundet med det, kan du også definere brukbare mengder for rotasjonsbevegelse. Selv om de er nyttige, de er ikke nødvendigvis så intuitivt som de tilsvarende mengder for oversettelse. For eksempel har en spinnende objekt en vinkelhastighet. Den vinkelhastighet er en vektor, og størrelsen er proporsjonal med rotasjonshastigheten til gjenstanden. Retningen av vinkelhastighetsvektor er litt uvanlig, men. Hvis du krølle fingrene på høyre hånd i samme retning som rotasjonen og stikke ut tommelen, stilte opp med midten av objektet, er at retningen av vinkelhastigheten. Et dreiemoment, eller kraftmoment, påføres objektet vil forandre hastigheten med en annen vektor, kalt vinkelakselerasjon. En spinne objekt har også energi, er lik halvparten av treghetsmoment ganger vinkelhastigheten i kvadrat.

Demonstrasjon

Den vinkelhastighet, vinkelakselerasjon, moment --- de er alle vektor mengder, men de er ikke peker langs retningen at alt er i bevegelse. På grunn av det, blir de kalt pseudovectors. Så hvorfor gå til alle som problemer med å definere disse merkelige mengder? Fordi en spinnende objekt oppfører seg mye annerledes enn en nonspinning en.

Du kan vise dette ganske enkelt med en boks som inneholder solide innholdet. Hold boksen flatt i hånden, og kaste den i luften. Deretter gjøre det samme, men gir kan en spinn som du kaster den. Boksen oppfører seg helt annerledes når det roterer. Matematikk av de spesielle mengder for rotasjonsbevegelse beskrive og forutsi bevegelsen av spinne kan.