Jaká je osa rotace?

Osa rotace je termín používaný v mnoha oborech inženýrství, matematiky a věd. Používá se k popisu typu pohybu pro objekty existující v trojrozměrném (3D) prostoru. Je to imaginární přímá linie nakreslená 3D objektem, kolem kterého se objekt může otáčet nebo točit. Modely rotace se používají pro teoretické i praktické aplikace.

Rotace kolem osy se může vyskytnout pouze v trojrozměrném prostoru, což znamená, že objekt má délku, šířku a hloubku. Objekty ve dvourozměrném (2D) prostoru se mohou otáčet, ale rotace je kolem bodu - buď vnitřní nebo vnější - na ploché rovině, nikoli na ose. Obrázek se nemůže skutečně otáčet kolem osy, protože neexistuje ve všech třech rozměrech - má délku a šířku, ale žádná hloubka. Pokud je na grafu mapován 2D objekt, může být „otočen“ kolem osy x nebo y, ale to jednoduše převrátí nebo obrátí obrázek. Obrázek je plochý a v určitém okamžiku by zmizel, kdyby se točilo skrz plnýotáčení kolem jedné osy.

Naproti tomu 3D objekt se může otáčet kolem osy, ale nemůže se otáčet kolem vnitřního bodu. To by způsobilo, že se objekt otáčí v mnoha směrech současně, podél každé linie, která protíná tento bod, a roztrhá se to od sebe. 3D objekt tedy může otočit pouze kolem jedné linie nebo osy. Pokud se objekt 3D pohybuje kolem vnějšího bodu, je označován jako revoluce, nikoli rotace. Například Země se otáčí na vnitřní ose a točí se kolem slunce.

Objekty existující v rámci 3D prostoru mohou mít více než jednu vnitřní osu rotace, ale nemohou se otáčet kolem dvou takových os. Například pokud má Země novou osu rotace, která je kolmá k její původní ose, nemůže se točit v opačných směrech na obou osách současně. Když se pokouší točit v obou směrech, najde bAlancingový bod mezi nimi a vytvořte třetí osu rotace podél této linie.

Objekty, které nemohou provádět plnou rotaci nebo otáčení, lze stále považovat za rotující kolem osy. Kotníky a kolena, stejně jako mechanické části a mnoho dalších předmětů, mohou provádět omezenou rotaci kolem dané vnitřní linie. Protože se jedná o 3D objekty, jsou označovány jako mající osu rotace, i když samotná rotace je omezená.