Freiheitsgrad
Freiheitsgrad bezeichnet im engen, mechanischen Sinn die Zahl der voneinander unabhängigen Bewegungsmöglichkeiten. Üblich ist auch, eine solche Möglichkeit selbst als Freiheitsgrad zu bezeichnen. Erst dann gibt es mit die Freiheitsgrade den Plural, während der Freiheitsgrad eine dimensionslose Größe ist und im Singular verbleibt.
Im allgemeineren Sinne ist Freiheitsgrad ein Synonym für jeden unabhängigen veränderlichen inneren oder äußeren Parameter eines Systems. Das System muss dabei folgende Eigenschaften haben:
- Es ist durch die Spezifizierung der Parameter eindeutig bestimmt.
- Wird ein Parameter weggelassen, so ist das System nicht mehr eindeutig bestimmt.
- Jeder Parameter kann verändert werden, ohne dass sich die anderen Parameter verändern.
Bei kinematischen Ketten wird die Zahl der Bewegungsfreiheiten anstatt als der Freiheitsgrad bezugnehmend auf Bewegung/Laufen als der Laufgrad bezeichnet. Ein starrer Körper im Raum hat demnach sechs Bewegungsfreiheiten, denn man kann ihnr in drei voneinander unabhängige Richtungen verschieben (Translation) und um drei voneinander unabhängige Achsen drehen (Rotation).
- ↑ Eberhard Brommundt, Gottfried Sachs, Delf Sachau: Technische Mechanik. Eine Einführung. 4., verbesserte und erweiterte Auflage. Oldenbourg. München u. a. 2007, ISBN 978-3-486-58111-9, S. 47 ff.
- ↑ Freiheitsgrad. In: Lexikon der Physik. Spektrum Akademischer Verlag, abgerufen am 7. Mai 2017.
- ↑ Wolfgang H. Müller, Ferdinand Ferber: Technische Mechanik für Ingenieure. 3., neu bearbeitete Auflage. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, München u. a. 2008, ISBN 978-3-446-41423-5.