Fiktive Kräfte und ωω\omega

Option 4, keine der oben genannten.

Ihre Option 1 ist falsch, da sich die Punkte nicht drehen. Ihre Option 2 ist näher an der richtigen, aber letztendlich immer noch falsch. Sie sind übermäßig an Punkten (dem Ursprung) aufgehängt.

Es könnte hilfreich sein, zu verstehen, was "Rotation" ist. Punkte rotieren nicht. Besser gesagt, ein gedrehter Punkt ist nicht vom Original zu unterscheiden. Was ist mit dem eindimensionalen Raum? Das Drehen einer Linie um sich selbst ändert die Koordinate eines Punktes auf dieser Linie nicht um ein Jota. Auch hier macht eine Rotation keinen Sinn.

Im zweidimensionalen Raum beginnt das Konzept der Rotation, und tatsächlich hilft es, Rotationen in höherdimensionalen Räumen als eine Zusammensetzung zweidimensionaler Rotationen zu betrachten. Es wird nur ein Parameter ("Winkel") benötigt, um eine Drehung im zweidimensionalen Raum zu beschreiben. Rotation ist kein Zwei-Vektor im zweidimensionalen Raum. Rotation ist kein Vierervektor im vierdimensionalen Raum. Sechs Parameter werden benötigt, um Rotationen im vierdimensionalen Raum zu beschreiben, zehn im fünfdimensionalen Raum.

Unser dreidimensionaler Raum ist der einzige Raum, in dem die Anzahl der Parameter, die zur Beschreibung einer Drehung benötigt werden, gleich der Dimensionalität des Raums ist. Dies ist einer der Gründe, warum wir die Winkelgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum so behandeln können, als wäre sie ein Vektor. Ein weiterer wichtiger Grund ist das Konzept einer Rotationsachse. Dass diese Achse existieren muss, ist der Schlüsselpunkt des Rotationssatzes von Euler. Jede Abfolge von Drehungen im dreidimensionalen Raum kann als einzelne Drehung um eine Achse um einen bestimmten Winkel beschrieben werden. Diese Achse gibt eine Richtung an und der Rotationswinkel gibt eine Größe an. Richtung und Betrag: Das ist ein Vektor!

Ein Grund, warum ich "Option 4, keines der oben genannten" gesagt habe, ist, dass Sie anscheinend etwas mit dem Ursprung aufgehängt sind. Die Herkunft ist eigentlich egal. Es kann hilfreich sein, wenn Sie einige Koordinatensystemmarkierungen visuell erstellen. Es ist einfach. Etwas wie diese:

Stellen Sie sich vor, Sie machen einen Haufen davon. Suchen Sie als Nächstes einen Spielplatz mit einem Kinderkarussell:

Verteilen Sie Ihre Markierungen über den Kreisverkehr. Setzen Sie einen Totpunkt, setzen Sie andere woanders hin. Probieren Sie es jetzt aus. Stellen Sie sich jede dieser Markierungen so vor, als würden sie ein Koordinatensystem darstellen. Das Koordinatensystem in der Mitte des Kreisverkehrs erfährt eine reine Rotation. Alle anderen unterliegen einer Kombination aus Rotation und Beschleunigung. Der Ursprung spielt zwar eine Rolle, wenn es um die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Ursprungs des Frames geht, aber er spielt keine Rolle, wenn es um die Winkelgeschwindigkeit geht. Alle diese Referenzrahmen teilen denselben Winkelgeschwindigkeitsvektor.