角位移是一个物体绕某一点旋转时所转过的角度,通常用弧度制表示。
在物理学中,角位移是指一个物体绕轴线旋转时,任何一点由于旋转所引起的转角。
旋转轴是物体上每一个点的运动轨迹相交的轴线。
基于以下两个假设:
假设1:旋转轴固定
假设2:旋转轴上每个点的速度矢量垂直于该点到旋转轴的距离
则可以证明旋转轴固定时,角位移为零的原因是,物体上每一个点的速度矢量垂直于该点到旋转轴的距离,这导致角位移没有改变。
当旋转轴移动时,点到旋转轴距离的变化会增加或者减小速度矢量的垂直分量。
然而,旋转的量是一个累积的值,所以如果一个点的速度矢量垂直于该点到旋转轴的距离,则角位移为零,否则角位移不为零。
虚位移是指一个旋转过程中无法改变物体形态的旋转位移。
在虚位移的情况下,物体上每一个点的位移矢量始终与该点到旋转轴的距离垂直,这意味着每个点到旋转轴的距离不会改变。
例如,一个正方形绕自己的中心旋转时,每个点到中心的距离相等,因此旋转过程中形态不会改变,所以角位移为零,这是虚位移的一种形式。