rotatie

Rotatie is een beweging waarbij een object of systeem draait rondom een as. Bij een zuivere rotatie verandert de oriëntatie van het object, terwijl afstanden tussen punten gelijk blijven en het object niet door de ruimte wordt verplaatst (geen translatie). In wiskunde en natuurkunde wordt rotatie vaak gezien als een isometrische transformatie die oriëntatie behoudt.

In de kinematica van vaste stoffen wordt rotatie gekenmerkt door de hoeksnelheid ω en de hoeksverplaatsing θ. Het rotieffect gaat samen met een ruimtelijke verdeling van traagheid, gemeten door het traagheidsmoment I. De impulsmoment L = I ω beschrijft de draaiing van een object; externe kracht roept een verandering in L op volgens τ = dL/dt.

Wiskundig kan rotatie worden gezien als een element van de groep SO(3) van 3D-rotaties. Rotaties worden meestal weergegeven met rotatiematrices R, met quaternionen q of met Euler-hoeken. Een belangrijk resultaat is Euler's rotatietheore, die stelt dat elke ruimtelijke rotatie kan worden beschreven als een volgorde van drie asrotaties.

Toepassingen van rotatie komen voor in vele terreinen, waaronder mechanica, astronautiek, robotica, computergraphics en geodesie. Rotatiesymmetrie speelt een cruciale rol bij het analyseren van objecten en systemen die er onder bepaalde rotaties identiek uitzien.

Terminologie kan verschillen: in het dagelijks taalgebruik verwijst rotatie vaak naar draaien om een as, terwijl omwenteling en revolutie in specifieke contexten ook op orbitalen of banen kunnen slaan. In wetenschappelijke teksten wordt vaak onderscheid gemaakt tussen deze betekenissen en tussen rotatie en orbitale beweging.