Rotationsachse ist ein Begriff, der in vielen Bereichen der Ingenieurwissenschaften, der Mathematik und der Naturwissenschaften verwendet wird. Es wird verwendet, um eine Art von Bewegung für Objekte zu beschreiben, die im dreidimensionalen (3D) Raum existieren. Es ist eine imaginäre gerade Linie, die durch ein 3D-Objekt gezogen wird, um die sich das Objekt drehen oder drehen kann. Rotationsmodelle werden sowohl für theoretische als auch für praktische Anwendungen verwendet.
Eine Drehung um eine Achse kann nur im dreidimensionalen Raum erfolgen, dh ein Objekt hat Länge, Breite und Tiefe. Objekte im zweidimensionalen (2D) Raum können sich drehen, aber die Drehung erfolgt um einen Punkt – entweder intern oder extern – auf einer flachen Ebene, nicht auf einer Achse. Das Bild kann sich nicht wirklich um eine Achse drehen, da es nicht in allen drei Dimensionen existiert – es hat Länge und Breite, aber keine Tiefe. Wenn ein 2D-Objekt in einem Diagramm dargestellt wird, kann es um die X- oder Y-Achse „gedreht“ werden, aber dies dreht oder kehrt das Bild einfach um. Das Bild ist flach und würde irgendwann verschwinden, wenn es durch eine volle Drehung um eine der Achsen gedreht würde.
Im Gegensatz dazu kann sich ein 3D-Objekt um eine Achse drehen, aber nicht um einen internen Punkt. Dies würde dazu führen, dass sich das Objekt in viele Richtungen gleichzeitig entlang jeder Linie dreht, die diesen Punkt schneidet, und es würde sich selbst auseinanderreißen. Somit kann sich ein 3D-Objekt nur um eine Linie oder eine Achse drehen. Bewegt sich ein 3D-Objekt um einen externen Punkt, spricht man von einer Umdrehung, nicht von einer Rotation. Zum Beispiel dreht sich die Erde um eine innere Achse und dreht sich um die Sonne.
Objekte, die im 3D-Raum existieren, können mehr als eine interne Rotationsachse haben, aber sie können sich nicht gleichzeitig um zwei solcher Achsen drehen. Wenn die Erde beispielsweise eine neue Rotationsachse hat, die senkrecht zu ihrer ursprünglichen Achse steht, kann sie sich nicht auf beiden Achsen gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen drehen. Wenn es versucht, sich in beide Richtungen zu drehen, findet es einen Ausgleichspunkt zwischen den beiden und erzeugt eine dritte Rotationsachse entlang dieser Linie.
Objekte, die keine volle Drehung oder Drehung ausführen können, können dennoch als um eine Achse rotierend betrachtet werden. Knöchel und Knie sowie mechanische Teile und viele andere Gegenstände können eine begrenzte Drehung um eine bestimmte innere Linie ausführen. Da es sich um 3D-Objekte handelt, werden sie als Rotationsachsen bezeichnet, obwohl die Rotation selbst begrenzt ist.