Rotation (Physik)

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Rotation, auch Rotationsbewegung, Drehung, Drehbewegung oder Gyralbewegung, ist in der klassischen Physik eine Bewegung eines Körpers um eine Rotationsachse. Der Begriff wird sowohl für eine einmalige Drehung um einen bestimmten Winkel gebraucht als auch für eine fortlaufende Bewegung mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit. Die Rotationsachse kann, muss aber nicht durch den Massenmittelpunkt des Körpers gehen. Von der hier behandelten Rotation zu unterscheiden ist die Kreisbewegung, bei der ein Körper ohne Änderung seiner Ausrichtung auf einem Kreis umläuft und sich die Punkte des Körpers alle auf gleich großen, gegeneinander versetzten Kreisen bewegen. Nur bei der Bewegung einer Punktmasse fallen die beiden Bewegungsformen zusammen.

Rotierende Ringe

Der Begriff gehört in der Physik zu den Teilgebieten Mechanik und Kinematik. In der Astronomie tritt er unter anderem im Zusammenhang mit den Veränderungen der Erdrotation und den Bewegungen von anderen Objekten wie von Sternen bis hin zu Galaxien auf. Anwendungen aus dem Alltag und Beispiele, die oft zur anschaulichen Erklärung der mit der Rotation verbundenen Erscheinungen genutzt werden, sind der Kreisel und das Karussell.

Bei der Rotation bleiben alle Punkte der Rotationsachse an ihrem Ort (Fixpunkte), während alle anderen Punkte sich in festem Abstand von der Achse auf einem senkrecht zur Achse liegenden Kreis um denselben Winkel bzw. mit derselben Winkelgeschwindigkeit um sie herum bewegen. Daher bleiben auch die Längen der Verbindungslinien je zweier Punkte des Objekts und die Winkel dazwischen gleich.

Parameter der Rotation

Eine endliche Rotation ist eindeutig durch die Angabe eines Fixpunkts und eines Vektors charakterisiert, der parallel zur Rotationsachse liegt und durch seine Länge den Drehwinkel angibt. Im Falle einer fortschreitenden Rotationsbewegung ist dieser Vektor die Winkelgeschwindigkeit. Die Rotation um einen bestimmten Punkt eines festgehaltenen Bezugssystems kann daher durch die drei Komponenten des zugehörigen Vektors beschrieben werden. Eine andere Möglichkeit ist die Angabe der drei Eulerwinkel.

Literatur

  • Peter Brosche, Helmut Lenhardt: Die Polbewegung aus den Beobachtungen von F. W. Bessel 1842–1844. In: zfv, Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, Heft 6/2011, S. 329–337, DVW e. V. (Herausgeber), Wißner-Verlag, Augsburg 2011, ISSN 1618-8950, über Erdrotation.

Weblinks

 Wiktionary: Rotation – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wiktionary: rotieren – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
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