在剛體動力學中,圓周運動和旋轉運動這兩個術語都描述了物體圍繞一個固定點的運動,但這兩個運動之間有區別。圓周運動和旋轉運動的主要區別在於,圓周運動是旋轉運動的一種特殊情況,物體質心和旋轉軸之間的距離保持不變。
旋轉或旋轉運動是指圍繞一個固定點的運動。旋轉軸是一條穿過這個固定點的線,垂直於物體運動的平面。旋轉運動一詞可以用來描述圍繞固定軸的旋轉、進動(旋轉軸的方向改變)和章動(旋轉軸擺動)。
例如,下圖說明瞭這些關於地球繞自轉軸“旋轉”運動的術語:
Example of Rotational Motion – Earth’s Spin
Here, shows rotation about the axis of rotation, denotes precession and depicts nutation.
旋轉軸可以穿過身體本身,也可以位於身體外部。如果軸穿過身體,旋轉一詞可以用來描述旋轉。旋轉或軌道是指旋轉軸位於剛體外部的位置。
當轉動軸穿過物體時,如果轉動軸也穿過物體的重心,則轉動可以稱為質心轉動。對於軸穿過物體但不穿過重心的情況,可以使用術語“非中心旋轉”。
但是,必須記住,這些術語不是嚴格的定義,有時可以互換使用。
圓周運動是旋轉運動的一種特殊情況,剛體質心和旋轉軸之間的距離保持不變,剛體在平面內運動。圓周運動可以簡單地描述為沿圓周的運動。如果物體的角速度(因此其切向速度)保持不變,則圓周運動是均勻的。當物體作圓周運動的角速度改變時,這種運動稱為非均勻運動。
旋轉運動:在旋轉運動中,旋轉軸和質心會發生變化。
圓周運動:在圓周運動中,旋轉軸和質心不變。
旋轉運動:在旋轉運動中,旋轉軸的方向可能會改變。
圓周運動:在圓周運動中,旋轉軸的方向不變。
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