Число степеней свободы
Число́ степене́й свобо́ды в механике, число независимых возможных перемещений механической системы. Определяется числом материальных точек, образующих систему, а также числом и характером наложенных на систему механических связей. Число степеней свободы свободной материальной точки равно трём, что соответствует возможным перемещениям вдоль трёх независимых направлений (осей) в пространстве. Число степеней свободы свободного твёрдого тела равно шести: три поступательных перемещения вдоль осей и три поворота вокруг этих осей. Число степеней свободы твёрдого тела, имеющего неподвижную ось вращения, равно единице (поворот вокруг этой оси).
Число степеней свободы голономной системы равно числу независимых обобщённых координат этой системы: , где – число материальных точек системы, – число геометрических (голономных) связей. Для неголономной системы число степеней свободы равно разности числа независимых обобщённых координат и числа неголономных связей. Так, для шара, катящегося без проскальзывания по неподвижной горизонтальной плоскости, число независимых обобщённых координат равно пяти, а число неголономных связей, выражающих условия отсутствия проскальзывания, равно двум. Следовательно, число степеней свободы такого шара равно трём.