在物理学中,角移(angular displacement)亦称为角位移,是一种物理量,用来描述一质点或物体绕某一轴所转过的角度,单位为弧度。角位移有大小和方向,但不满足平行四边形合成法则,所以一般不是向量。[1][2]无限小的角位移是矢量,其方向满足右手螺旋法则。[3]
若一质点在固定的圆上绕圆心运动,因质点与圆心的距离恒不变,即是半径,因此质点在圆周上的位移可以使用角度变化来描述,而质点绕圆心旋转所形成的角度变化称为角移或角位移。[4]
右图为刚体上一点 P,距离原点 r,绕一固定在原点的轴转动。在极坐标系中,P点的坐标为 (r, θ)。一段时间内,P点走过的弧长s与角位置的关系为:
则角位移为:
如果物体从P点转到Q点,两点的角坐标分别是和,则角位移为 。
参考文献
- ↑ 赵凯华,罗蔚茵. 新概念物理教程·力学. 北京: 高等教育出版社. 2004: 166. ISBN 7-04-015201-0.
- ↑ Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert. An Introduction to Mechanics. McGraw-Hill. 1973: 288–89.
- ↑ 郭龙,汤型正,罗中杰. 大学物理学(上册). 武汉: 华中科技大学出版社. 2019: 245. ISBN 978-7-5680-5911-4.
- ↑ 基础物理二B, 姚珩, 翰林出版, P.6, ISBN 978-986-123-889-0
线性(平动)的量 |
|
角度(转动)的量 |
量纲 |
— |
L |
L2 |
量纲 |
— |
— |
— |
T |
时间: t s |
absement: A m s |
|
T |
时间: t s |
|
|
— |
|
距离: d, 位矢: r, s, x, 位移 m |
面积: A m2 |
— |
|
角度: θ, 角移: θ rad |
立体角: Ω rad2, sr |
T−1 |
频率: f s−1, Hz |
速率: v, 速度: v m s−1 |
面积速率: ν, 比角动量: h m2 s−1 |
T−1 |
频率: f s−1, Hz |
角速率: ω, 角速度: ω rad s−1 |
|
T−2 |
|
加速度: a m s−2 |
|
T−2 |
|
角加速度: α rad s−2 |
|
T−3 |
|
加加速度: j m s−3 |
|
T−3 |
|
角加加速度: ζ rad s−3 |
|
|
|
M |
质量: m kg |
|
|
ML2 |
转动惯量: I kg m2 |
|
|
MT−1 |
|
动量: p, 冲量: J kg m s−1, N s |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
ML2T−1 |
|
角动量: L, 角冲量: ΔL kg m2 s−1 |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
MT−2 |
|
力: F, 重量: Fg kg m s−2, N |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
ML2T−2 |
|
力矩: τ, moment: M kg m2 s−2, N m |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
MT−3 |
|
yank: Y kg m s−3, N s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |
ML2T−3 |
|
rotatum: P kg m2 s−3, N m s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |