Newtonin toisen lain mukaan, kun kohdistamme voimaa massaa sisältävään esineeseen, se saa kiihtyvyyden. Pyöreälle keholle eli pyörivälle keholle voimme määrittää sen sijainti ja nopeus muuttujien, kuten kulman ja kulmanopeuden, funktiona lentorata.
Katsotaanpa yllä oleva kuva, siinä on massaosa m joka on kiinnitetty keskiakseliin, joka pyörii pyöreällä polulla, jonka säde on arvoltaan R. Analysoidaan tämä liike. Oletetaan edelleen, että yllä olevaan kuvaan viitataan voimakkuuden voimana F toimi aina tangentiaalisen nopeuden suuntaan v massan m kehosta. Voimme kirjoittaa Newtonin toisen lain suuruuksien moduulille:
Koska pyöröliikkeen lineaarisen nopeuden antaa v = ωR, voimme kirjoittaa yllä olevan yhtälön seuraavasti:
Kerrotaan molemmat puolet R, meillä tulee olemaan:
Kun tiedämme, että kulmanopeuden ja ajan välinen osamäärä antaa meille kulmakiihtyvyyden, meillä on:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
F.R = m. R2.α
Muistamalla, että voima on kohtisuorassa radan säteeseen nähdään
F.R = M on voiman käyttämän vääntömomentin moduuli F suhteessa pyöreän liikkeen keskipisteeseen. Meillä on seurauksena:M = m. R2.α ⟹ M = I.α
Missä I = m. R2.
yhtälö M = I.a listaa momentin moduulin M kulmakiihdytyksellä α ja määrän kanssa Minä joka edustaa kohteen pyörimisinertiaa. Määrä Minä tunnetaan nimellä hitausmomentti ruumiin ja sen yhtenäisyys SI: ssä on kg.m2.
Tässä esimerkissä tulimme siihen tulokseen, että hitausmomentti se liittyy sekä pyöreän polun massaan että säteeseen. Hitausmomenttiyhtälön avulla voit laskea minkä tahansa ruumiin momentin, joten voimme sanoa, että hitausmomenttiyhtälö (M = I.a) vastaa Newtonin toista lakia momenttien kohteena oleville esineille.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Pyörivä järjestelmä - hitausmomentti"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sistema-rotacao-momento-inercia.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
