Калькулятор Y Plus

Преобразуйте декартовы координаты и найдите компоненту повёрнутого вектора вдоль положительного направления оси Y.

Калькулятор координат и векторов
Введите координату X, координату Y и угол поворота против часовой стрелки.

О расчёте координаты Y+

Координата Y+ описывает вертикальную компоненту точки или вектора после поворота координатных осей. Калькулятор применяет стандартную двумерную матрицу поворота к исходной паре X и Y. Он выводит преобразованную координату X, компоненту Y вдоль положительного направления оси и модуль вектора. Эти результаты полезны при разложении сил, изменении ориентации чертежей, анализе движения и переводе измерений между локальной и глобальной системами координат. Для угла θ против часовой стрелки преобразованные координаты равны x′ = x cos θ − y sin θ и y′ = x sin θ + y cos θ. Углы, введённые в градусах, переводятся в радианы перед вычислением тригонометрических функций. Положительный угол задаёт поворот против часовой стрелки, отрицательный — по часовой стрелке. Чистый поворот не растягивает вектор, поэтому его модуль √(x² + y²) остаётся неизменным. Это свойство позволяет быстро проверить расчёт. Преобразования координат широко применяются в физике и инженерии. Силу, измеренную вдоль наклонной детали, можно разложить на горизонтальную и вертикальную компоненты. Геодезические точки можно согласовать с новой базовой линией. В компьютерной графике та же матрица используется для поворота вершин, а в робототехнике родственные матрицы позволяют выражать положения в разных системах отсчёта. Преобразованное значение Y+ — это просто компонента вдоль положительного направления оси Y выбранной системы. Оно может быть отрицательным, если после поворота точка находится с отрицательной стороны этого направления. Используйте одинаковые единицы для X и Y. Если X измеряется в метрах, Y также должна быть в метрах; преобразованные координаты и модуль тоже будут выражены в метрах. Угол безразмерен, но в этом калькуляторе его нужно задавать в градусах. После поворота, например на 90 или 180 градусов, могут появляться малые числа с плавающей точкой, близкие к нулю. При выводе эти численные погрешности округляются до шести знаков после запятой. Инструмент выполняет плоский поворот вокруг начала координат. Чтобы повернуть вокруг другой точки, сначала вычтите её координаты, поверните полученный вектор, а затем прибавьте координаты центра обратно.

Примеры расчёта Y+

ВводВыводПояснение
x = 3, y = 4, θ = 90°x′ = -4, y′ = 3, модуль = 5Четверть оборота против часовой стрелки
x = 6, y = 8, θ = 0°x′ = 6, y′ = 8, модуль = 10Без поворота
x = 10, y = 0, θ = 30°x′ = 8.660254, y′ = 5, модуль = 10Горизонтальный вектор повёрнут вверх

Как рассчитать Y+

  1. Введите исходную координату X в тех же единицах, что и Y.
  2. Введите исходную координату Y.
  3. Введите угол в градусах: положительный для поворота против часовой стрелки, отрицательный — по часовой стрелке.
  4. Нажмите «Рассчитать Y+» и просмотрите преобразованные координаты и неизменный модуль.

Часто задаваемые вопросы

Что означает Y+ в этом калькуляторе?

Y+ — преобразованная компонента вдоль положительного направления оси Y после поворота системы координат. Она вычисляется по формуле y′ = x sin θ + y cos θ.

Рассчитывает ли калькулятор пристеночный y-plus для CFD?

Нет, эта страница выполняет преобразования координат и векторов. Для пристеночного y-plus в CFD используются плотность жидкости, скорость трения, расстояние до стенки и вязкость.

Почему модуль вектора остаётся прежним?

Поворот меняет направление, но не длину. Матрица поворота ортогональна, поэтому √(x² + y²) равно √(x′² + y′²).

Можно ли ввести отрицательный угол поворота?

Да, отрицательные углы поворачивают вектор по часовой стрелке. Положительные углы следуют стандартному математическому соглашению: против часовой стрелки.

Какие единицы использовать?

Можно использовать любые единицы длины или компоненты, если для X и Y они одинаковы. Преобразованные координаты и модуль сохраняют эти единицы.