Mikä on kiertoakseli?

Pyörimisakseli on termi, jota käytetään monilla tekniikan, matematiikan ja tieteen aloilla. Sitä käytetään kuvaamaan liiketyyppiä kolmiulotteisessa (3D) avaruudessa oleville kohteille. Se on kuvitteellinen suora viiva, joka on vedetty 3D -objektin läpi, jonka ympärillä esine voi pyöriä tai pyöriä. Kiertomalleja käytetään sekä teoreettisiin että käytännön sovelluksiin.

Kierto akselin ympäri voi tapahtua vain kolmiulotteisessa avaruudessa, eli esineellä on pituus, leveys ja syvyys. Kaksiulotteisessa (2D) avaruudessa olevat esineet voivat pyöriä, mutta kierto on joko sisäisen tai ulkoisen pisteen ympärillä tasaisella tasolla, ei akselilla. Kuva ei voi todella pyöriä akselin ympäri, koska sitä ei ole kaikissa kolmessa ulottuvuudessa – sillä on pituus ja leveys, mutta ei syvyyttä. Jos 2D -objekti on kartoitettu kaavioon, sitä voidaan “kiertää” X- tai Y -akselin ympäri, mutta tämä yksinkertaisesti kääntää tai kääntää kuvan. Kuva on tasainen ja katoaa jossain vaiheessa, jos sitä pyöritetään koko akselin ympäri.

Sitä vastoin 3D -objekti voi pyöriä akselin ympäri, mutta ei sisäisen pisteen ympäri. Tämä aiheuttaisi objektin pyörimisen moniin suuntiin samanaikaisesti jokaisen pisteen leikkaavan linjan mukaan ja se repäisi itsensä erilleen. 3D -objekti voi siis pyöriä vain yhden viivan tai akselin ympäri. Jos 3D -objekti liikkuu ulkoisen pisteen ympäri, sitä kutsutaan vallankumoukseksi, ei kiertoksi. Esimerkiksi maapallo pyörii sisäakselilla ja pyörii auringon ympäri.

3D -avaruudessa olevilla objekteilla voi olla useampi kuin yksi sisäinen pyörimisakseli, mutta ne eivät voi pyöriä kahden tällaisen akselin ympäri samanaikaisesti. Jos esimerkiksi maapallolla on uusi pyörimisakseli, joka on kohtisuorassa alkuperäiseen akseliinsa nähden, se ei voi pyöriä vastakkaisiin suuntiin molemmilla akseleilla samanaikaisesti. Kun se yrittää pyöriä molempiin suuntiin, se löytää tasapainopisteen näiden kahden välille ja luo kolmannen pyörimisakselin kyseistä viivaa pitkin.

Kohteita, jotka eivät pysty suorittamaan täydellistä pyörimistä tai pyörimistä, voidaan silti pitää pyörivinä akselin ympäri. Nilkat ja polvet sekä mekaaniset osat ja monet muut esineet voivat kiertää rajoitetusti tietyn sisäisen linjan ympäri. Koska ne ovat 3D -objekteja, niitä kutsutaan pyörimisakseliksi, vaikka itse kierto on rajoitettua.