rotationsbevægelser

Rotationsbevægelser beskriver bevægelser, hvor et legeme roterer omkring en akse eller et punkt. Ved rotation følger de enkelte punkter i legemet ikke parallelle baner, men drejer omkring aksen. Rotation kan forekomme omkring en fast akse, som et hjul, eller som en mere kompleks bevægelse, hvor akse og inertimoment ændres under bevægelsen.

Kinematikken omkring rotationsbevægelser bruger vinkelrelaterede størrelser. Vinkelafstanden θ måles i radianer. Vinkelhastigheden ω beskriver, hvor hurtigt θ ændrer sig i tiden, og vinkelaccelerationen α er ændringen af ω pr. tidsenhed. For en legeme med afstand r til aksen giver relationerne s = rθ, v = rω, og a_t = rα samt a_c = rω^2, hvor a_t er tangential og a_c centripetal acceleration.

Drejningsbevægelser beskrives også via drejningsmomentet τ, som er den ydre kraftpåvirkning der ændrer legemets angulære moment L. L er givet ved L = Iω, hvor I er legemets inertimoment omkring den angivne akse. For en fast akse og konstant I er τ = Iα, og generelt følger τ = dL/dt. Mere komplekse rotationer beskrives med Euler- eller quaternionformulering.

Eksempler og anvendelser omfatter mekaniske systemer som motorer og tandhjul, roterende dele i kameraer og robotarme samt satelliters orientering (attitude control). I biomekanik studeres rotationer i led som skulder og hofter for at forstå bevægelsesmønstre og belastninger.