角位移

角位移

描述物體轉動時位置變化的物理量
角位移(Angular displacement):指的是描述物體轉動時位置變化的物理量。
    中文名:角位移 外文名:angular displacement 适用領域: 所屬學科:

簡介

物體的角位移是指以特定方式圍繞指定軸旋轉點或線的弧度(度數,轉數)的角度。當物體圍繞其軸線旋轉時,運動不能簡單地被分析為粒子,因為在圓周運動中,它在任何時間(t)都經曆變化的速度和加速度。當處理對象在旋轉時,考慮物體本身就變得更加簡單。當所有顆粒之間的分離在整個物體運動中保持恒定時,通常認為該物體是剛性的,因此,例如其一部分質量不會飛離。在現實的意義上,一切都可以變形,然而這種影響是微乎其微的。因此,剛體在固定軸上的旋轉被稱為旋轉運動。

角位移傳感器原理是位移傳感器的一種型号,采用非接觸式專利設計,與同步分析器和電位計等其它傳統的角位移測量儀相比,有效地提高了長期可靠性。

示例與應用

恒定角速度

圍繞固定軸旋轉的最簡單的情況是恒定的角速度。然後總轉矩為零。對于圍繞其軸旋轉的地球的例子,摩擦力很小。對于風扇,電機施加扭矩來補償摩擦。類似于風扇,大規模生産制造業中發現的設備有效地顯示圍繞固定軸線的旋轉。例如,使用多軸車床将材料旋轉在其軸上以有效地增加切割,變形和轉動的産生。旋轉角度是時間的線性函數,模360°是周期函數。其中一個實例就是圓軌道的兩體問題。

向心力

内部拉伸應力提供将紡絲物體保持在一起的向心力。剛體模型忽略了伴随的應變。如果身體不僵硬,這種應變将導緻其變形。這表示為由于“離心力”引起的對象改變形狀。

彼此旋轉的天體通常具有橢圓軌道。圓周軌道的特殊情況是圍繞固定軸線的旋轉的示例:該軸線是通過垂直于運動平面的質心的線,向心力由重力提供,另見天體問題。這通常也适用于旋轉天體,因此除了角速度相對于其密度而言,角速度太高,所以不需要固體保持在一起。例如,旋轉天體的水必須至少需要3小時18分鐘才能旋轉,不管大小如何,或者水将分離。如果流體的密度較高,則時間可以較少。

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