Rotation (Mathematik)

Die Rotation ist in der mehrdimensionalen Analysis und der Vektorrechnung eine Funktion eines Vektorfeldes. Interpretiert man dieses Feld als Strömungsfeld, so gibt die Rotation für jeden Ort an, wie schnell und um welche Achse ein mitschwimmender Körper rotieren würde. Die Rotation eines Vektorfeldes ist selbst ein Vektorfeld von Pseudovektoren. Hier einige praktische Beispiele:

Definition

Die Rotation eines dreidimensionalen Vektorfeldes F = (Fx, Fy, Fz) ist wiederum ein dreidimensionales Vektorfeld. Es wird geschrieben als

wobei der
Nabla-Operator und rot das Funktionssymbol der Rotation ist. Das Kreuz bezeichnet dabei formal ein Kreuzprodukt, so dass die Rotation in kartesischen Koordinaten folgendermaßen definiert ist

Alternativ lässt sich die Rotation auch berechnen als formale Determinante der Matrix

Rechenregeln

Die Rotation eines Vektorfeldes ist ein Feld von Pseudovektoren, das bedeutet, dass die Rotation eines Vektorfeldes beim Wechsel von einem linkshändigen Koordinatensystem zu einem rechtshändigen das Vorzeichen wechselt. Analog ist die Rotation eines Pseudovektorfeldes ein Vektorfeld.

siehe auch:





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