冒险岛进阶扎昆怎么去:刚体转动中角位移方向为什么与轴向相同

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/06 12:57:36

你这个问题本身是不准确的。角位移方向不为什么与轴向相同,相反,从某种角度来说,轴向是通过角位移的方向来确定的。我们先来看看角速度的定义:

正如“速度”对应“位移”,同理“角速度”则对应“角位移”。

角位移的方向一般就是角速度的方向,同样遵从右手系来确定,作为一种数学表达,在刚体转动中可以直观地如下图所示:

如果说大拇指表示角速度方向(或说角位移方向),那么刚体的实际转动情况是如其他手指所示的那样,这时可以设定大拇指方向为转动轴的方向,即:

“设轴向与角位移方向相同”

当然你也可以设轴向与角位移方向相反,这不成问题,而此时角速度的大小与方向相同时多了一个负号,理论上是成立的,至于实际应用按实际情况来定。


第一幅图引自:杨维紘·力学与理论力学【上册】·科学出版社

在数学中有方向又有大小的量叫矢量(向量),一般矢量只有一个方向,旋转运动中,速度有大小,但方向随时在变,为了方便计算,也为了整个矢量代数体系的完整,数学中有右手定则:右手握住旋转轴,当右手的四个手指的转向与刚体的旋转方向一致时,大拇指的指向就是刚体的角位移方向.