Rotatie (natuurkunde)
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Rotatie of draaiing, is in de natuurkunde de beweging van een voorwerp waarbij de richting van het voorwerp verandert. Het eenvoudigste geval is de rotatie rond een vaste as. Elk punt van het voorwerp beschrijft dan een cirkel in een vlak loodrecht op de as, met middelpunt op de as.
Rotatie van een voorwerp of hele planeet heeft veel aspecten die in verschillende disciplines van de natuurkunde bestudeerd worden.
De tegenhanger van rotatie is translatie, een beweging waarbij de richting behouden blijft.
[bewerk] Aspecten van rotatie
Rotatie (natuurkunde)
Beweging van een tol of een planeet:
R=Rotatie P=Precessie N=Nutatie
Om een voorwerp in een draaibeweging te krijgen is een moment nodig.
Een draaiend voorwerp heeft een impulsmoment. Daarvoor geldt in sommige gevallen de wet van behoud van impulsmoment.
Waarnemers in een draaiend stelsel nemen schijnkrachten waar, zoals de middelpuntvliedende kracht en de corioliskracht.
Draaiende voorwerpen kunnen zich als een tol gedragen, zoals behandeld wordt bij de gyroscoop.
"Spin" van elementaire deeltjes is een eigenschap van fermionen en bosonen die behandeld wordt in de deeltjesfysica.
Als deeltjes met een lading gaan ronddraaien, veroorzaken ze een magnetisch moment, oorzaak van het ferromagnetisme. Een behandeling hiervan voor atoomkernen is te vinden bij kernspinresonantie.
Spin (bal), het draaien van een bal of een cilinder in lucht of water en het "effect" van bijvoorbeeld een tennisbal met topspin is onderdeel van de aërodynamica, zie ook Magnus effect.
[bewerk] Rotatie is niet relatief
Een beweging langs een rechte lijn is relatief. Dat betekent dat men bijvoorbeeld altijd moet zeggen: deze auto beweegt met 80 km/u ten opzichte van de weg. Ook de weg staat namelijk niet stil en beweegt waarschijnlijk met flinke snelheid door het heelal. We kunnen niet één punt aanwijzen waarvan vast staat ... dat het vast staat. Een lineaire beweging van een voorwerp A ten opzichte van een voorwerp B kan ook worden gezien als een beweging van voorwerp B ten opzichte van het voorwerp A.
Maar rotatie is een vorm van beweging die wél absoluut kan worden bepaald. Omdat voor rotatie een kracht nodig is, is altijd vast te stellen welk deel van een systeem roteert en welk deel niet. In de relativiteitstheorie wordt gezegd: de mechanische regels veranderen niet als we in het ene of andere eenparig bewegende systeem zitten, maar wel wanneer we van een stilstaand in een draaiend systeem overstappen. We kunnen dus met zekerheid vaststellen of de cd in een cd-speler ronddraait, of dat de cd-speler rond de cd draait. Het Sagnac-effect is een methode om absolute rotatie te bepalen.
In de mechanica is er een groot verschil in complexiteit tussen de formules voor een voorwerp dat roteert rond één as of rond meer assen. Beide gevallen worden behandeld in de bijdrage in Wikibooks met link hieronder.
