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是唯一的,P点按Δθ转动的结果必定也是唯一的,且与先Δθx后Δθy或先Δθy后Δθx的转动结果都一致.图5-53中P12,P21明显分离,不能符合这一要求.这就表明,刚体定点转动中有限角位移不可通过赋予其方向,构成三维空间矢量.从P点的运动效果考察,P12与P21之所以不重合,是因为P点在球面上运动,不是在平面上运动.有限角位移让P点运动的球面性得到表现,结果是P12与P21分离.
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据上述讨论得到启发,参照图5-53,Δθx,Δθy取得越小,P1和P12,P2和P21越是靠近P点,当Δθx,Δθy取为无穷小量,可改记成dθx,dθy时,P1和P12,P2和P21均在过P点的切平面σ上,四个无穷小位移矢量
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也都在此切平面上,且有
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在切平面σ上构成一个无穷小平行四边形,如图5-54所示.P12,P21重合在小平行四边形的
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图 5-54
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对角顶点上,P点的球面运动逼近成σ面上的平面运动,两种途径小位移叠加符合平行四边形法则,即有
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赋予无穷小角位移dθx,dθy以相应的方向,改造成
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结合圆运动知识,可有
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略去高阶小量,得
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即为前面从图5-54中观察所得的关系.继而由dr1+dr12=dr=dr2+dr21,可得
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即先dθx后dθy的效果与先dθy后dθx的效果相同.参考图5-54,引入按平行四边形法则叠加所得的
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后,有
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