10.13
Stellen Sie sich einen Vektor vor, der sich mit einer Winkelgeschwindigkeit um eine Achse dreht, so dass seine Spitze eine kreisförmige Bahn durchläuft.
Die Zeitableitung dieses Vektors entspricht seiner Positionsänderung während eines infinitesimalen Zeitintervalls. Dieser Ausdruck wird in Bezug auf das Kreuzprodukt der Winkelgeschwindigkeit und des Vektors umgeschrieben.
Betrachten Sie einen beliebigen Vektor und seine Zeitableitung in einem Inertialsystem. Bei der Betrachtung aus einem rotierenden Rahmen ändern sich die skalaren Komponenten und die Einheitsvektoren.
Die Zeitableitung des Vektors im Rotationssystem ergibt zwei Terme. Der erste Term ist die Zeitableitung des im rotierenden Rahmen gemessenen Vektors.
Wenn sich die Einheitsvektoren drehen, wird ihr Ausdruck der Änderungsrate verwendet, um den zweiten Term zu vereinfachen.
Die Zeitableitung eines Vektors im Inertialsystem ist also gleich ihrer Zeitableitung im rotierenden System plus dem Kreuzprodukt aus der Winkelgeschwindigkeit und dem Vektor.
Die Transformationsgleichung für einen Ortsvektor ergibt die Geschwindigkeit, während die für einen Geschwindigkeitsvektor die Beschleunigung in einem rotierenden System ergibt.
Betrachten Sie einen Vektor, der um eine Achse mit einer Winkelgeschwindigkeit rotiert, so dass seine Spitze einen kreisförmigen Pfad beschreibt.
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