Hvad er rotationsaksen?

Rotationsakse er et udtryk, der bruges i mange grene af teknik, matematik og videnskaber. Det bruges til at beskrive en type bevægelse for objekter, der findes i tredimensionelt (3D) rum. Det er en imaginær lige linje trukket gennem et 3D-objekt, som objektet kan rotere eller dreje rundt omkring. Rotationsmodeller bruges til både teoretisk og praktisk anvendelse.

Rotation omkring en akse kan kun forekomme i tredimensionelt rum, hvilket betyder, at et objekt har længde, bredde og dybde. Objekter i to-dimensionelt (2D) rum kan rotere, men rotationen er omkring et punkt - enten internt eller eksternt - på et fladt plan, ikke på en akse. Billedet kan ikke rigtig rotere rundt om en akse, da det ikke findes i alle tre dimensioner - det har længde og bredde, men ingen dybde. Hvis et 2D-objekt er kortlagt på en graf, kan det "roteres" rundt om X- eller Y-aksen, men dette vipper eller vender billedet ganske enkelt. Billedet er fladt og ville forsvinde på et tidspunkt, hvis det drejes gennem en fuld rotation omkring hver akse.

I modsætning hertil kan et 3D-objekt rotere rundt om en akse, men kan ikke rotere omkring et internt punkt. Dette vil få objektet til at rotere i mange retninger på samme tid langs hver linje, der skærer dette punkt, og det vil rive sig fra hinanden. Således kan et 3D-objekt kun rotere rundt om en linje eller en akse. Hvis et 3D-objekt bevæger sig omkring et eksternt punkt, kaldes det en revolution, ikke en rotation. For eksempel roterer Jorden på en indre akse og drejer sig om solen.

Objekter, der findes i 3D-rum, kan have mere end en indre rotationsakse, men de kan ikke rotere omkring to sådanne akser på samme tid. Hvis jorden for eksempel har en ny rotationsakse, der er vinkelret på sin oprindelige akse, kan den ikke rotere i modsatte retninger på begge akser på samme tid. Når den forsøger at dreje i begge retninger, vil den finde et afbalanceringspunkt mellem de to og skabe en tredje rotationsakse langs denne linje.

Objekter, der ikke kan udføre en fuld rotation eller drejning, kan stadig betragtes som roterende rundt om en akse. Ankler og knæ såvel som mekaniske dele og mange andre genstande kan udføre begrænset rotation omkring en given intern linje. Da de er 3D-objekter, kaldes de at have en rotationsakse, selvom selve rotationen er begrænset.