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소용돌이 치는 물체의 질량과 속도의 관계는 무엇입니까?

소용돌이 치는 물체의 질량과 속도 사이의 관계는 직접적이지 않고 오히려 각 운동량의 개념을 통해 간접적으로 영향을받습니다. . 방법은 다음과 같습니다.

* 각 운동량 : 이것은 물체가 회전하는 경향의 척도입니다. 다음과 같이 계산됩니다.

* l =iΩ

* l =각 운동량

* i =관성의 순간

* ω =각속도

* 관성의 순간 : 이것은 회전 운동에 대한 물체의 저항의 척도입니다. 물체의 질량 분포와 모양에 따라 다릅니다. 고정 축에 대해 회전하는 포인트 질량의 경우 i =mr², 여기서 :

* M =질량

* r =회전 축으로부터의 거리

* 각속도 : 이것은 각도 위치의 변화 속도입니다. 본질적으로 물체가 얼마나 빨리 회전하는지입니다.

연결

1. 질량은 관성의 순간에 영향을 미칩니다 : 더 큰 질량은 일반적으로 관성 모멘트가 더 높습니다. 이것은 회전을 시작하기가 더 어렵고 회전을 중지하기가 더 어렵다는 것을 의미합니다.

2. 관성 모멘트는 각속도에 영향을 미칩니다 : 일정한 각도 운동량 (폐쇄 시스템에서 종종 보존)의 경우, 더 큰 관성 모멘트는 더 낮은 각도 속도를 의미합니다. 반대로, 관성의 작은 모멘트는 더 높은 각속도를 허용합니다.

3. 각속도는 속도에 영향을 미칩니다 : 주어진 회전 반경의 경우, 더 높은 각속도는 더 높은 선형 속도 (물체의 실제 속도)로 해석됩니다.

요약 :

* A 더 큰 질량 관성 모멘트가 더 높은 결과 , 일정한 각 운동량을 위해, 더 낮은 각속도 로 이어집니다. .

* a 낮은 각도 속도 선형 속도가 낮다는 것을 의미합니다 대상을 위해.

예 :

고정 된 지점 주위에 두 개의 물체가 소용돌이라고 상상해보십시오. 하나는 작고 가벼운 공이고 다른 하나는 무거운 볼링 볼입니다. 그들이 동일한 각 운동량을 가지고 있다면, 더 낮은 관성 모멘트의 관성 모멘트가 더 높은 각속도를 허용하기 때문에 더 가벼운 볼은 훨씬 더 빨리 회전합니다. 두 물체 모두 동일한 각도 운동량을 가질 수 있지만, 더 가벼운 볼은 더 빠른 회전으로 인해 선형 속도가 더 높습니다.

중요한 참고 : 대량은이 관계에서 역할을하는 반면, 간단한 직접 비율은 아닙니다. 질량 분포 (관성 모멘트) 및 외부 힘과 같은 다른 요인들도 소용돌이 치는 물체의 속도에 크게 영향을 미칩니다.

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