15.2
Rotationsbewegung um eine feste Achse
Wenn sich ein steifer Körper um eine feste Achse dreht, bewegt sich jeder beliebige Punkt innerhalb dieses Körpers in einem kreisförmigen Pfad um eine angegebene Linie oder einen bestimmten Punkt.
Diese Art der Drehung wird durch die Winkelposition definiert, die durch den Winkel θ dargestellt wird, der von einer festen Referenzlinie zum rotierenden Objekt gemessen wird.
Die Änderung von dieser Winkellage, quantifiziert als differentielles dθ, wird als Winkelverschiebung bezeichnet. Die Größe dieser Verschiebung kann in Grad, Bogenmaß oder Umdrehungen gemessen werden. Hier entspricht eine Umdrehung 2π Bogenmaß.
Die rechte Regel gibt die Richtung der Winkelverschiebung an, die entlang der Drehachse liegt.
Die Winkelgeschwindigkeit, bezeichnet als ω, beschreibt die Änderungsrate der Winkelverschiebung. Die Winkelgeschwindigkeit wird in Einheiten von Bogenmaß pro Sekunde gemessen.
Darüber hinaus ist die Winkelbeschleunigung, die als α bezeichnet wird, die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit. Sie wird in den Einheiten Bogenmaß pro Sekunde zum Quadrat gemessen.
Ähnlich wie bei der Winkelverschiebung; sowohl die Winkelgeschwindigkeit als auch die Winkelbeschleunigung sind Vektorgrößen, die entlang der Rotationsachse gerichtet sind.
Durch die Drehung eines starren Körpers um eine feste Achse folgt jeder Punkt in ihm einer kreisförmigen Bahn um eine bestimmte Linie oder einen besti…
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