Kierunek rotacji
Terminy rotacji i kierunku rotacji , nawet cyrkulacji lub zwanego kierunkiem cyrkulacji , wskazują kierunek, w którym z pewnego punktu widzenia wskazuje na ruch kołowy wykonywany między alternatywami
- zgodnie z ruchem wskazówek zegara , zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub w dodatnim geodezyjnie kierunku obrotu lub obrotu (w sensie matematycznie ujemnym)
jak
- przeciwnie do ruchu wskazówek zegara , przeciwnie do ruchu wskazówek zegara lub w geodezyjnie ujemnym kierunku obrotu lub obrotu (w sensie matematycznie dodatnim)
różni się.
Definicje
Zgodnie ze wskazówkami zegara
Osoba skręca w prawo (patrząc z góry), jeśli w dowolnym momencie doświadczy zmiany kierunku w prawo.
Innymi słowy: Niech będzie okrągły obszar, który obraca się wokół osi biegnącej prostopadle przez jej punkt środkowy i jest oglądany w kierunku osi obrotu. Jeśli punkty na powierzchni, które znajdują się powyżej punktu środkowego opisują ruch biegnący w prawo , kierunek obrotu jest „w prawo”, „zgodnie z ruchem wskazówek zegara” lub „w matematycznie ujemnym kierunku obrotu”.
Skręcając w lewo
Osoba skręca w lewo (patrząc z góry), jeśli w dowolnym momencie doświadczy zmiany kierunku w lewo.
Innymi słowy: Niech będzie okrągły obszar, który obraca się wokół osi biegnącej prostopadle przez jej punkt środkowy i jest oglądany w kierunku osi obrotu. Jeśli punkty na powierzchni, które znajdują się powyżej punktu środkowego, opisują ruch w lewo podczas obrotu , kierunek obrotu to „w lewo”, „przeciwnie do ruchu wskazówek zegara” lub „w matematycznie dodatnim kierunku obrotu”.
Definicje matematyczne odnoszące się do układów współrzędnych
Powyższa informacja „w matematycznie dodatnim kierunku obrotu” lub „w matematycznie ujemnym kierunku obrotu” zakłada tzw. prawoskrętny układ współrzędnych (prawo na rysunku po prawej). W matematyce występuje też tzw. lewoskrętny układ współrzędnych (po lewej na rysunku po prawej) z odwróconymi kierunkami obrotu. Tutaj „w matematycznie dodatnim kierunku obrotu” jest identyczne z „zgodnie z ruchem wskazówek zegara”.
W dwuwymiarowym układzie xy, niezależnie od tego, czy jest on praworęczny, czy leworęczny, obowiązuje zasada: „ Dodatni kierunek obrotu to ten, przez który dodatnia oś x jest przenoszona na dodatnią oś y w najkrótszą możliwą drogą ."
W trójwymiarowym systemie xyz obowiązuje to samo, niezależnie od tego, czy jesteś praworęczny, czy leworęczny: w obu przypadkach obowiązuje definicja, że dodatni kierunek obrotu (wokół osi z) jest tym, przez który dodatnia oś x obiera najkrótszą drogę do dodatniej osi y. Podczas obracania się wokół osi x dodatni kierunek obrotu to taki, który z kolei przenosi dodatnią oś y na dodatnią oś z najkrótszą możliwą trasą . Podczas obracania się wokół osi y jest „dodatni”, co powoduje przekształcenie dodatniej osi z w dodatnią oś x najkrótszą możliwą trasą.
Pomoc pamięci
Dla relacji między skrętem w prawo/lewo a układem współrzędnych prawo/lewo:
- Patrząc od dołu, tj. w kierunku dodatniej osi z , na płaszczyźnie xy , obraca się
- z prawoskrętnym układem współrzędnych po prawej stronie , czyli zgodnie z ruchem wskazówek zegara ,
- z lewoskrętnym układem współrzędnych po lewej stronie , tj . przeciwnie do ruchu wskazówek zegara .
Kierunek obrotu i wektor osiowy
Przy przedstawianiu obrotów i wielkości obrotowych, takich jak kąty, prędkości kątowe, przyspieszenia kątowe, momenty obrotowe, impulsy itp. za pomocą wektorów osiowych ich orientacja odpowiada - wyraźnie: kierunkowi ich grotów - kierunkowi obrotu: mogą być znaleźć za pomocą lewej, w zależności od wybranego układu współrzędnych - lub reguły prawej pięści .
Przykłady zastosowania kierunku obrotu
Wskazówki zegara
Ponieważ wskazówki większości zegarów są zgodne z ruchem wskazówek zegara, obrót zgodny z ruchem wskazówek zegara jest zwykle określany jako zgodny z ruchem wskazówek zegara (UZS). Zegary obracające się w lewo są rzadkie. W Münster znajduje się obracający się w lewo zegar astronomiczny z XVI wieku, kiedy to zegar astronomiczny i wszystkie inne zegary nie działały jeszcze zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Podejrzewanym powodem obracania wskazówek zegara zgodnie z ruchem wskazówek zegara jest fakt, że cień pręta poziomych zegarów słonecznych na północnej półkuli ziemi również obraca się w tym kierunku (jednak zegary słoneczne obracają się, których czas jest pokazany z cieniem pręta na pionowej ścianie , w lewo). Praktycznie cały rozwój urządzeń do pomiaru czasu miał miejsce na półkuli północnej . W tworzeniu słowa „zgodnie z ruchem wskazówek zegara” sens zachował pierwotne znaczenie słowa „kierunek”. W 2007 roku w Boliwii podjęto decyzję o przekręceniu zegara na budynku kongresu w lewo, aby zademonstrować niezależność od państw półkuli północnej.
W geodezji , ą dodatni kierunek obrotu jest równoznaczne z ruchem wskazówek zegara (patrz kartezjańskiego układu współrzędnych (geodezji) ) o kąt obrotu jest zazwyczaj mierzona od północnego kierunku.
Z drugiej strony w nawigacji, zarówno obroty w prawo , jak i w lewo są uważane za dodatnie , w zależności od typu pojazdu i używanego, ale zawsze prawostronnego systemu odniesienia : Dla pojazdów lądowych, które używają systemu ENU (East-North-Up) jako w systemie odniesienia dodatni obrót jest uważany za jeden w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara , podczas gdy w statkach kosmicznych, samolotach i jednostkach pływających, w tym okrętach podwodnych, które nadal używają systemu NED (North-East-Down) jako odniesienia ze względu na kompatybilność z tradycyjnym kompasem kierunek , dodatni obrót o jeden zgodnie z ruchem wskazówek zegara .
Jak można wyjaśnić tę pozorną sprzeczność, pokazano na sąsiednich rysunkach: Systemy ENU i NED są podobne pod tym względem, że płaszczyzna xy obu biegnie równolegle do powierzchni Ziemi, podczas gdy oś z prostopadła do niej wskazuje od środka Ziemi w przypadku pojazdów lądowych , w przeciwieństwie do statków kosmicznych, samolotów i jednostek pływających w kierunku środka Ziemi (patrz także kąt pochylenia i odchylenia: szczegóły ).
meteorologia
W meteorologii (a więc także w nawigacji w samolotach, statkach) wiatr prawoskrętny określany jest jako wiatr prawoskrętny (nie 's'!), wiatr lewoskrętny niż rotacja wsteczna .
Gwint
Śruba z prawej wątku (zwany także prawo ręki nici ) przesuwa się w prawo od widza do krycia wątku gdy jest on włączony. Jest dokręcany w tym kierunku obrotu i zwalniany w przeciwnym kierunku. Zakrętki na butelkach , słoikach zakręcanych , probówkach i innych naczyniach prawie zawsze mają gwint prawoskrętny. To samo dotyczy zaworów odcinających , na przykład na kranach . Są zatem zamykane w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara i otwierane w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Śruby z gwintem lewoskrętnym są używane tylko do celów specjalnych, np. B. w ściągaczach , na butlach gazowych do gazów palnych , na części rowerów ( pedały i panewki wewnętrzne ) oraz zawory termostatyczne chłodnic . Centralne zamki kół w samochodach sportowych mają również gwint lewoskrętny po prawej stronie pojazdu.
Wały silnika
Większość wszystkich silników spalinowych ma wały korbowe obracające się w prawo (samochody osobowe i ciężarowe; z definicji patrząc od przodu (koło wentylatora) do tyłu (koło zamachowe)). Kierunek obrotu głównych urządzeń poruszających (np. silników elektrycznych) jest podany jako taki, który można zobaczyć patrząc na przód strony wyjściowej (nie dotyczy wyjścia po obu stronach). Zgodnie z tym wiertło obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Kierunek obrotów silnika jest często oznaczany za pomocą strzałki (np. na szlifierkach ) lub międzynarodowymi skrótami CCW ( przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara) i CW ( tak jak zegar).
śmigło
Dla wyznaczenia kierunku obrotu śmigieł jednostki pływającej decydujący jest napęd do przodu: jeśli obracają się w prawo podczas jazdy do przodu, nazywane są zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jeśli obracają się w lewo podczas ruchu do przodu, nazywane są przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Efekt koła, który występuje podczas cofania, przesuwa rufę statku w lewo, gdy śmigło obraca się w prawo iw prawo, gdy śmigło obraca się w lewo.
Na statkach ze śrubami umieszczonymi parami są one obsługiwane w przeciwnych kierunkach. W rezultacie momenty obrotowe na kadłubie łodzi znoszą się nawzajem.
Obrót płaszczyzny polaryzacji światła
W chemii substancję optycznie aktywną nazywa się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, czyli substancji, która skręca płaszczyznę polaryzacji światła spolaryzowanego w tym samym kierunku. Kierunek odniesienia to kierunek patrzenia przeciwny do kierunku ruchu światła. Aplikacja bezpośrednia to m.in. B. kołowa warstwa polaryzacyjna na telewizorze 3D . Dobrze znanym przykładem z chemii żywności są wzajemnie enancjomeryczne (odbicie lustrzane) związki L -(+)- kwas mlekowy i D -(-)-kwas mlekowy w kulturach jogurtowych obracających się w prawo lub w lewo.
Galaktyki
W astronomii , galaktyki spiralne są scharakteryzowane, między innymi poprzez ich kierunku obrotu pod którym się pojawiają, gdy patrzy się z ziemi. Kierunek obrotu można rozpoznać po kształcie i rozmieszczeniu jego ramion spiralnych. Rozróżnia się galaktyki w kształcie litery S, które skręcają w lewo i galaktyki w kształcie litery Z, które skręcają w prawo.
Zobacz też
- Rotacja (fizyka)
- Chiralność (chemia) (np. lewoskrętny i prawoskrętny kwas mlekowy)
- Chiralność (matematyka)
- przenoszenie
- deisel (celne) (deisel i tuaithbel)
linki internetowe
Indywidualne dowody
- ^ Siegfried Wetzel: Astrolabium, zegar i zgodnie z ruchem wskazówek zegara ; Chronométrophilia, nr 53, 2002 Zobacz też: Astrolabium , zegar .
- ↑ NavCommand. Oprogramowanie do konfiguracji i obsługi inercyjnych systemów pomiarowych iMAR. Obsługa i informacje o użytkowniku. ( Strona już niedostępna , szukaj w archiwach internetowych ) St. Ingbert 2005, s. 11–12.
- ↑ z. Np .: Axel Bark: Sportküstenschifferschein + Sportbootführerschein Zobacz . Wydanie siódme. Delius Klasing Verlag, 2006, ISBN 978-3-7688-1136-1 , s. 191 .