Y Plus計算機

轉換笛卡兒座標,求出旋轉後向量沿Y軸正方向的分量。

座標與向量計算機
輸入X座標、Y座標與逆時針旋轉角度。

關於Y+座標計算

Y+座標表示座標軸旋轉後,點或向量的垂直分量。本計算機將標準二維旋轉矩陣套用至原始X、Y座標,輸出轉換後的X座標、沿Y軸正方向的分量,以及向量大小。這些結果可用於力的分解、調整繪圖方向、運動分析,以及局部與全域座標系之間的量測值轉換。 對於逆時針角度θ,轉換後的座標為x′ = x cos θ − y sin θ與y′ = x sin θ + y cos θ。以度為單位輸入的角度會先轉換為弧度,再計算三角函數。正角度表示逆時針旋轉,負角度表示順時針旋轉。純旋轉不會拉伸向量,因此大小√(x² + y²)保持不變。這項不變量可用來快速核對計算結果。 座標轉換廣泛應用於物理與工程領域。沿傾斜零件量測的力可分解為水平與垂直分量,測量點可對齊新的基準線。電腦圖學使用相同矩陣旋轉頂點,機器人技術則使用相關矩陣在不同參考系中表示位置。轉換後的Y+值就是所選參考系中沿Y軸正方向的分量;旋轉後的點落在該方向的負側時,數值仍可能為負。 X與Y必須使用相同單位。如果X以公尺為單位,Y也必須以公尺為單位,轉換後的兩個座標與向量大小也都以公尺表示。角度是無因次量,但本計算機要求以度輸入。旋轉90或180度等角度後,可能出現接近零的微小浮點數;顯示結果會四捨五入至小數點後六位,以處理這類數值誤差。本工具執行以原點為中心的平面旋轉。若要繞另一點旋轉,請先減去該點座標,旋轉所得向量,再加回旋轉中心的座標。

Y+計算範例

輸入輸出說明
x = 3, y = 4, θ = 90°x′ = -4, y′ = 3, 大小 = 5逆時針旋轉四分之一圈
x = 6, y = 8, θ = 0°x′ = 6, y′ = 8, 大小 = 10不旋轉
x = 10, y = 0, θ = 30°x′ = 8.660254, y′ = 5, 大小 = 10水平向量向上旋轉

如何計算Y+

  1. 輸入原始X座標,單位須與Y相同。
  2. 輸入原始Y座標。
  3. 以度為單位輸入角度:正值為逆時針,負值為順時針。
  4. 選擇「計算Y+」,查看轉換後的座標與保持不變的向量大小。

常見問題

本計算機中的Y+是什麼意思?

Y+表示座標系旋轉後沿Y軸正方向的分量,計算公式為y′ = x sin θ + y cos θ。

本計算機能計算CFD壁面y-plus嗎?

不能,本頁面用於座標與向量轉換。CFD壁面y-plus需使用流體密度、摩擦速度、壁面距離與黏度。

為什麼向量大小保持不變?

旋轉只改變方向,不改變長度。旋轉矩陣是正交矩陣,因此√(x² + y²)等於√(x′² + y′²)。

可以輸入負的旋轉角度嗎?

可以。負角度使向量順時針旋轉;正角度則遵循數學的標準慣例,表示逆時針旋轉。

應該使用什麼單位?

可以使用任何長度或分量單位,只要X與Y使用相同單位。轉換後的座標與向量大小會保留該單位。