Question

定点转动，刚体的自由度为什么是3

Answer 1

一个刚体在空间任意运动时，可分解为质心O’的平动和绕通过质心轴的转动，它既有平动自由度还有转动自由度。确定刚体质心O’的位置，需三个独立坐标（x，y，z），自由刚体有三个平动自由度t=3；确定刚体通过质心轴的空间方位，三个方位角（α，β，γ）中只有其中两个是独立的，需两个转动自由度。

另外还要确定刚体绕通过质心轴转过的角度θ，还需一个转动自由度。这样，确定刚体绕通过质心轴的转动，共有三个转动自由度r=3。所以，一个任意运动的刚体，总共有6个自由度，即3个平动自由度和3个转动自由度，即i=t+r=3+3=6。

扩展资料

转动自由度有三个（就是需要三个独立的量来描述），因为它们的转动轨迹是限制在一个以质心为圆心球面上的，星球在球面的哪个位置完全可以用两个角度描述：假设以球心建立x，y，z坐标，这两个角度就是在x，y平面内的和x的夹角，以及和z轴的夹角。

绕固定点转动的刚体只有一点不动，而其余各点则分别在以该固定点为中心的同心球面上运动。支在固定球铰链上的刚体、万向联轴节中的十字头、万向支架中的陀螺转子等，都可以作这种运动。定点转动的刚体通常用欧拉角ψ、θ、φ来定位。

参考资料来源：百度百科-刚体定点转动

参考资料来源：百度百科-转动自由度

Answer 2

你好，
首先，定点转动属于空间机构运动（和平面机构不同），空间机构总共有六个自由度，其中包括沿x轴移动、沿y轴移动、沿z轴移动、绕x轴转动、绕y轴转动、绕z轴转动，定点转动限制了3个移动自由度，还剩余3个转动自由度，所以自由度为3

Answer 3

围绕这一定点，它能运动的方向在空间中需要三个量（x,y,z）才能表示，所以有三个自由度。
自由度（物理学的自由度）：
确定一个系统在空间中的位置所需要的最小坐标数。例如火车车厢沿铁轨的运动，只需从某一起点站沿铁轨量出路程，就可完全确定车厢所在的位置，即其位置用一个量就可确定，我们说火车车厢的运动有一个自由度；汽车能在地面上到处运动，自由程度比火车大些，需要用两个量（例如直角坐标x,y）才能确定其位置，我们说汽车的运动有两个自由度；飞机能在空中完全自由地运动，需要用三个量（例如直角坐标x,y,z）才能确定其位置，我们说飞机在空中的运动有三个自由度。所谓自由度数就是确定物体在空间的位置所需独立坐标的数目。