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定点转动,刚体的自由度为什么是3

时间:2024-10-20 21:01:34

一个刚体在空间任意运咿蛙匆盗动时,可分解为质心O’的平动和绕通过质心轴的转动,它既有平动自由度还有转动自由度。确定刚体质心O’的位置,需三个独立坐标(x,y,z),自由刚体有三个平穰惩较瘁动自由度t=3;确定刚体通过质心轴的空间方位,三个方位角(α,β,γ)中只有其中两个是独立的,需两个转动自由度。

另外还要确定刚体绕通过质心轴转过的角度θ,还需一个转动自由度。这样,确定刚体绕通过质心轴的转动,共有三个转动自由度r=3。所以,一个任意运动的刚体,总共有6个自由度,即3个平动自由度和3个转动自由度,即i=t+r=3+3=6。


定点转动,刚体的自由度为什么是3


扩展资料

转动自由度有三个(就是需要三个独立的量来描述),因为它们的转动轨迹是限制在一个以质心为圆心球面上的,星球在球面的哪个位置完全可以用两个角度描述:假设以球心建立x,y,z坐标,这两个角度就是在x,y平面内的和x的夹角,以及和z轴的夹角。

绕固定点转动的刚体只有一点不动,而其余各点则分别在以该固定点为中心的同心球面上运动。支在固定球铰链上的刚体、万向联轴节中的十字头、万向支架中的陀螺转子等,都可以作这种运动。定点转动的刚体通常用欧拉角ψ、θ、φ来定位。

参考资料来源:百度百科-刚体定点转动

参考资料来源:百度百科-转动自由度

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