Rotatie (vectorveld)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

De rotatie (Nederlands) of rotor (Belgisch) (Engels: curl) is een eigenschap of functie van een driedimensionaal vectorveld. De rotatie in een punt van het veld geeft aan in welke mate de richting van het veld verandert. Vatten we het veld op als een stroming, dan geeft de rotatie in ieder punt aan, hoe snel en om welke as een meestromend deeltje zou draaien. De rotatie laat zich formeel als differentiaaloperator interpreteren en hoort samen met de andere differentiaaloperatoren gradiënt en divergentie tot de vectoranalyse, een deelgebied van de multivariabele analyse.

Voorbeelden[bewerken | brontekst bewerken]

  • Een wervelstorm roteert om het oog. Het vectorveld dat de windsnelheden beschrijft, heeft in het oog en mogelijk ook elders, een van 0 verschillende rotatie.
  • Het vectorveld dat de snelheid van de punten van een draaiende schijf voorstelt, heeft in ieder punt van de schijf een van 0 verschillende rotatie.
  • Het vectorveld van de snelheden op een autoweg waarvan de rijstroken van rechts naar links toenemende rijsnelheden vertonen, heeft op de grenzen tussen de rijstroken een van 0 verschillende rotatie.

Definitie[bewerken | brontekst bewerken]

In de wiskunde is de rotatie (Ned) of rotor (Bel) van een driedimensionaal vectorveld een nieuw driedimensionaal vectorveld dat is gedefinieerd als het kruisproduct of ook wel vectorieel product van de nabla-operator met het vectorveld :

Men schrijft de rotatie van ook wel als determinant:

,

waarin en de eenheidsvectoren zijn langs de -, - en -as.

Beschouw voor de eenvoud van de formules een om de -as draaiende cilinder in plaats van een draaiende schijf. De beweging wordt beschreven door het vectorveld:

De rotatie is:

Dit is een draaiing om de -as.