回転慣性：回転に対する抵抗
* 定義： 回転慣性は、しばしば慣性モーメントと呼ばれ、その回転運動の変化に対するオブジェクトの抵抗の尺度です。回転慣性が高いほど、オブジェクトの回転を開始または停止するか、回転速度を変更することが硬くなります。
* 重要な概念： 回転慣性は、オブジェクトの質量と、回転軸に対するその質量の分布の両方に依存します。これは、質量がどのように広がるかが非常に重要であることを意味します。
サイズが回転慣性にどのように影響するか
* サイズの増加=回転慣性の増加： 質量を一定に保ちながらオブジェクトのサイズを大きくすると、本質的に回転軸から質量をさらに広げます。これにより、回転慣性が高くなります。
* 次のように考えてください： 等しい質量の2つの薄いフラットディスクを想像してください。 1つのディスクは小さく、もう1つのディスクは大きいです。小さなディスクを回転させるには、全体的に質量が少なくなるため、回転が容易になります。大きなディスクでは、中心からさらに質量をさらに移動する必要があり、回転が難しくなります。
なぜこれが起こるのですか？
* トルクと角度加速： 回転慣性は、トルク（回転を引き起こす力）と角度加速度（回転速度の変化速度）に直接関連しています。
*トルク=回転慣性x角度加速。
* より多くの距離=より多くのトルクが必要： 質量が回転軸から遠くにある場合、同じ角度加速度を生成するためにより多くのトルクが必要です。これが、同じ質量を持つより大きなオブジェクトが回転慣性が高い理由です。
例：
* 中空球対固体球： 中空の球体には、その質量が同じ質量の固体球よりも中心からさらに分布しています。したがって、中空の球体はより高い回転慣性を持ちます。
* 長く薄いロッドvs.短い厚いロッド： 長くて薄いロッドには、その中心を回転させると、回転軸から質量がさらに分布しています。短い厚いロッドよりも回転慣性が高くなります。
要約
質量を一定に保ちながらオブジェクトのサイズを増やすと、回転軸から質量がさらに広がるため、回転慣性が増加し、回転運動を変えるためにより多くのトルクが必要です。
