回転慣性(慣性モーメント):
* 定義: 回転慣性は、オブジェクトの回転運動の変化に対する抵抗の尺度です。 それは質量の回転類似物です(線形運動の変化に抵抗します)。
質量と距離が回転慣性にどのように影響するか:
* 質量: オブジェクトが大きいほど、回転慣性が大きくなります。 このように考えてみてください。より重いオブジェクトをスピンアップするには、より多くの努力が必要です。
* 回転中心からの距離: 質量が回転軸からより遠くに分布するほど、回転慣性が大きくなります。これは、質量が完全なローテーションを完了するために距離を長く移動する必要があるためです。
回転慣性のための式:
回転慣性の正確な式は、オブジェクトの形状とその質量の分布方法に依存します。 簡単な例は、固定軸を中心に回転するポイント質量(小さなボールのような)です。
* i =mr²、where:
*私は回転慣性です
* mは質量です
* rは回転軸からの距離です
例:
* 固体ディスク: その回転慣性は、その質量が軸からさらに均等に分布するため、同じ質量と半径を持つ固体シリンダーよりも大きくなります。
* 野球のバット: ハンドルの近くにコウモリを保持すると、質量が回転軸に近く、回転慣性が低下するため、スイングが容易になります。
キーポイント:
*回転慣性は、紡績上から惑星まで、オブジェクトがどのように回転するかを理解する上で重要な概念です。
*質量または軸からの距離のいずれかを増やすと、オブジェクトの回転の変化に対する抵抗が増加します。