Freiheitsgrad

Die sechs Freiheitsgrade eines Körpers im freien Raum (mit den bei Fahrzeugen üblichen Bezeichnungen der Rotationsachsen): vor/zurück (forward/back), herauf/herunter (up/down), links/rechts (left/right), gieren (yaw), nicken (pitch), rollen (roll)

Der Freiheitsgrad $f$ entspricht der Anzahl der unabhängigen - und in diesem Sinn „frei“ wählbaren - generalisierten Koordinaten, durch die ein physikalisches System vollständig beschrieben werden kann.

In der Mechanik hat beispielsweise ein starrer Körper insgesamt 6 unabhängige Bewegungsmöglichkeiten, indem er sich entsprechend der nebenstehenden Zeichnung im dreidimensionalen Raum in drei voneinander unabhängige Richtungen bewegen (Translation) und um drei voneinander unabhängige räumliche Achsen drehen kann (Rotation). Das System hat also drei Translationsfreiheitsgrade und drei Rotationsfreiheitsgrade:

$f=f_{trans}+f_{rot}=3+3=6$

Bei nicht starr, sondern elastisch miteinander verbundenen Körpern sind zusätzlich auch Schwingungsfreiheitsgrade zu berücksichtigen.

Siehe auch

• Freiheitsgrad - Artikel in der deutschen Wikipedia