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質量が中央から回転するオブジェクトから遠くに分布するのに、なぜ慣性モーメントが増加するのですか?

次の理由により、質量が回転オブジェクトの中心から遠くに分布すると、慣性の瞬間が増加します。

1。 慣性モーメントの定義:

*慣性モーメント(I)は、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。オブジェクトの質量分布に依存します。

*数学的には、各質量要素(DM)の積と回転軸からの距離(r)の平方の積を合計することによって計算されます。

2。 距離と回転慣性:

*質量が回転軸から遠くなると、慣性方程式の瞬間の「r²」用語が大きくなります。

*これは、オブジェクトの回転速度(角度加速度)を変更するために、より大きな力が必要であることを意味します。 言い換えれば、オブジェクトの回転が難しくなります。

3。 線形慣性に類似:

*線形慣性(質量)の観点から考えてください。より重いオブジェクトはより多くの慣性を持ち、線形移動がより困難です。同様に、軸からさらに質量を分布したオブジェクトは、より大きな慣性モーメントを持ち、回転がより困難です。

4。 例:

* 2つの同一のオブジェクトを検討します。1つは固体球体、もう1つは同じ質量の中空球です。

*中空の球体には、その質量が中心からさらに集中しているため、固体球と​​比較してより大きな慣性モーメントが得られます。

*これは、中空の球体が特定の角速度までスピンアップするのが難しく、回転すると停止することに対してより高い抵抗があることを意味します。

要約:

回転軸からの距離の増加に伴う慣性モーメントの増加は、慣性モーメントの数学的定義と、回転軸からさらに分布している物体の回転速度を変化させるのがより多くの力を必要とするという事実の直接的な結果です。

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