标签:#旋转

共 16 篇文章

马赫原理

在理论物理学中,尤其是在引力理论的讨论中,马赫原理(或马赫猜想 )是阿尔伯特·爱因斯坦对一个不精确的假设的称呼,该假设通常被认为是物理学家和哲学家恩斯特·马赫提出的。该假设试图解释旋转物体(例如陀螺仪和自转的天体)如何保持参考系。 该命题认为,绝对旋转的存在(局部惯性系与旋转参考系的区别)是由物质的大尺度分布决定的,如下例所示: 你站在田野里仰望星空。你的双臂自然垂放在身体两侧,你看到远处的星星一动不动。现在开始旋转。星星在你周围飞速旋…

科里奥利力

科里奥利力()是对旋转体系中进行运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生偏移的现象的表述。其最典型的一种表现为地转偏向力。它属于慣性力。此現象得名於其發現者法國數學家、物理學家、气象学家暨工程师加斯帕尔-居斯塔夫·科里奥利。 例如,若把地球自转看成逆時針運轉,那么北半球因為慣性受到順時針地轉偏向力,会使北半球的風向右偏轉,偏南風逐步轉為西至西南風,偏北風則漸轉東至東北風;南半球則反之,風會因為南半球運轉,受到逆時針的偏向力向左偏轉,偏北風漸…

落貓問題

落貓問題()是有關如何解釋貓翻正反射背後的物理學,也就是自由落下的猫如何調整自身的姿勢,在任意初始姿勢的條件下,在著地時都是以腳朝下著地,而且過程不會違反角动量守恆定律。 此問題有趣,看起來無關緊要,不過其解答沒有看起來的那麼直接。落貓問題乍看之下會違反角动量守恆定律(一開始沒有轉動,但在落下過程中會轉動),不過因為猫不是刚体,因此在落下時可以調整其形狀,靠著是具可撓性的脊椎以及非功能性的锁骨。貓的行為是典型塑性變形力學的例子。 歷史 …

絕對轉動

观察者都证实了球从外壳弹跳的客观现实,因此,无论选择哪个参考系,空间站的旋转都是一个“绝对的”客观事实。]] 在物理学中,绝对旋转的概念——即与任何外部参考无关的旋转——是关于相对论、宇宙学和物理定律本质的争论话题。 绝对旋转的概念要想具有科学意义,就必须是可测量的。换句话说,观察者能否区分被观察物体的旋转和自身的旋转?牛顿提出了两个实验来解决这个问题。一个是水桶实验,研究离心力对水桶中旋转水面形状的影响;这与载人航天方案中提出的旋转引…

角加速度

角加速度是角速度隨時間的變化率。在國際單位制中,單位是“弧度/秒平方”,通常是用希臘字母\mathbf{\alpha}\,\!來表示。 數學定義 定義角加速度為 :{\alpha} = \frac{d{\omega}}{dt} = \frac{d^2{\theta}}{dt^2}\,\!, 或者 :𝛂 = \frac{\mathbf{a}_{T}}{r}\,\!; 其中,\omega\,\!是角速度,\mathbf{a}_T\,\!是正…

自轉週期

探測器於2000年12月初拍攝到愛神星完整的自轉過程。愛神星的自轉週期約為5小時16分鐘,此期間探測器和愛神星的距離維持在200公里。]] 自轉週期()在天文學中是指當一個物體繞著自己的,相對於背景的恆星完成一次完整轉動的時間。自轉週期和行星的太陽日有所不同之處在於,後者還包含行星公轉太陽所需要的額外旋轉量。 測量自轉 對一個固體的天體,像是行星和小行星,自轉週期只有一個數值。對氣體/流體,像是恆星和氣體巨星,自轉週期從赤道到極點的週期…

星系自轉問題

星系自轉曲線()可以繪製成以恆星或氣體的軌道速度為y軸,相對於至核心距離為x軸的圖表。 恆星圍繞星系核心公轉的速度在從星系核心開始的一個大範圍的距離內是均速。 星系自轉問題是被觀察到的轉動速度,和可觀測到的螺旋星系質量,以牛頓動力學預測的星系盤部分的速度之間所造成的矛盾。目前認為這一矛盾現象可以經由暗物質和暈的存在與延伸入星系中而予以解決。 星系/恆星的旋轉/軌道速度並不遵循其他軌道系統的規則,例如恆星/行星和行星/月體的大部分質量都在…

恆星自轉

在高速自轉下造成的扁圓形。]] 恆星自轉是恆星相對於軸的角運動,自轉的速率可以從恆星的光譜測量,或是經由表面明顯的特徵運動量測。 恆星自轉產生的離心力可以造成赤道隆起。如果恆星不是固體,便可以用不同的速度轉動,因此恆星赤道和高緯度可以有不同的角速度。自轉速率上的差異在恆星磁場發電機上也許是重要的角色。然而,要很小心的將這種變寬與其它造成譜線變寬的效應分離出來。 徑向速度被觀測到的譜線變寬與自轉軸對估測者的傾斜角度有關,得到的測量值如下式…

水桶实验

艾萨克·牛顿提出的旋转水桶论证(亦称牛顿的水桶)是一项思想实验,旨在说明真正的旋转运动并不能被定义为物体相对于其周围物体的相对旋转。该实验是牛顿为论证“真实运动与静止”的“性质、原因及结果”而提出的五个论证之一,用以支持他的观点:总体而言,真实的运动与静止并非仅是相对于其他物体的特殊运动或静止状态,而只能通过参照“绝对空间”来加以界定。 换言之,这一系列实验提供了“绝对旋转”这一概念的操作性定义,而并非试图回答“相对于什么旋转”这一问题…

旋輪太空站

1952年的構想]] 旋輪太空站()是一種假想的輪狀太空站,可藉由旋轉産生人工重力。當它旋轉時慣性及離心力會把物體壓在輪內部的外緣,中的太空站離心力會給予類似重力的加速度。 歷史 20世紀初開始科學家和科幻小說家就已經有此想法。-{zh-hant:康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基;zh-hans:康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基}-在1903年描述了利用旋轉在太空中制造人工重力。赫爾曼·波托奇尼克在他的「Problem der Befahrung de…

等速率圓周運動

等速率圓周運動(),是指物體以等速率沿著圓周作運動,變速率圓周運動與其相對。在這種情況下速度的大小保持不變,但方向不斷的改變。加速度是速度對於時間的變化率,而速度方向的改變構成了加速度,即使速率保持不變,在圓周上運動的物體仍作加速度運動。 定義 加速度為速度的變化量與其所需時間的比值,所以瞬時加速度為 :\mathbf{a}(t) = \lim_{\Delta t \to 0} \frac{\mathbf{v}(t + \Delta t…

滾動

:輪子延著表面的移動,以及繞著輪軸的轉動]] 滾動是一種結合了转动(多半是針對軸對稱物體)及相對特定表面平移的運動。若在理想狀況下,物體和表面會在沒有的情形下互相接觸。 沒有滑動的滾動稱為純滾動。依照定義,若滾動物體任一時間接觸到表面的點,其瞬時速度都和表面相同,這就是純滾動。若滾動物體的參考平面為靜止的,表示接觸點的瞬時速度也要是零。 實際上,因為接觸面會有微小的變形,仍然會有滑動及能量耗散的情形。不過滾動阻力較一般的滑動摩擦力要小很…

速度瞬心

速度瞬時中心簡稱速度瞬心,是指某個时刻,一个物体在运动時它的內部的某個點的速度为零。例如,车轮在地面上沿直线轨道作无滑动的滚动,因为车轮和地面间不滑动,所以车轮上与地面接触的点在这一時刻的速度为零。一般情况下,任一作平面运动的图形在每一時刻都存在唯一一个速度等于零的点。 参考文献

涡量

涡量,也称为涡度,是一个流體力學的概念,用以描述流體的旋轉情況。數學上,渦度\zeta是描述速度場 \vec{v}的旋度,是一個向量場。 : \vec{\zeta} = \nabla \times \vec{v}. 在氣象學之中所考慮的流體就是大氣,實際上通常就僅考慮渦度的鉛直分量;另外,由於大氣的速度場是以靜止地球為參考坐標,故亦稱為相對渦度。當氣團的相對渦度為正值時,表示該氣團出現逆時針轉動;反之,相對渦度負值則為順時針轉動。 如果…

三維空間的旋轉表述

在幾何學中,三維空間中的旋轉具有多種表述,其將旋轉作為一種數學轉換處理。在物理學中,此概念被應用到古典力學,其中轉動運動學或角運動學為對旋轉運動的量化科學。一物體在某瞬間的定向透過同種工具描述。 根據歐拉旋轉定理,剛體(或有固定原點的三維座標系)的任意旋轉可透過對一些軸做幾次簡單旋轉來表述。這樣的旋轉最小有三個實參數來唯一描述。然而,因為各種不同的因素,實際上有數種表示法;其中不少表示法用了超過三個參數來描述,儘管自由度仍只有三個。 旋…

重力昏暗

是一顆快速旋轉的恆星,成扁橢球體狀,使其在狀態A下,顯得更明亮。]] 重力昏暗(Gravity darkening),也相對的被稱為重力增亮,是一顆恆星快速自轉使它的形狀成為扁橢球體時,例如獅子座的軒轅十四,造成的一種天文現象。 當恆星成為扁橢球體,它的赤道直徑會遠大於極直徑。結果是極區有較大的表面重力、溫度和亮度。因此,極區是重力增亮,而赤道呈現重力昏暗。 恆星成為扁橢球體 (並且因而產生重力昏暗) 是因為自轉產生的離心力 (慣性力)…