회전 관성 :회전에 대한 저항
* 정의 : 관성 모멘트라고 불리는 회전 관성은 회전 운동의 변화에 대한 물체의 저항을 척도입니다. 회전 관성이 높을수록 물체의 회전을 시작하거나 중지하거나 회전 속도를 변경하는 것이 더 어려워집니다.
* 주요 개념 : 회전 관성은 물체의 질량과 회전 축에 대한 질량 분포에 따라 다릅니다. 이것은 질량이 어떻게 퍼지는지를 의미합니다.
크기가 회전 관성에 미치는 영향
* 크기 증가 =증가 된 회전 관성 : 질량을 일정하게 유지하면서 물체의 크기를 증가 시키면 본질적으로 회전 축에서 질량을 더 확산시킵니다. 이것은 더 높은 회전 관성으로 이어집니다.
* 이렇게 생각하십시오 : 동일한 질량의 얇고 평평한 두 디스크를 상상해보십시오. 하나의 디스크는 작고 다른 디스크는 더 큽니다. 더 작은 디스크를 회전 시키려면 전체적으로 질량을 줄이려면 회전하기가 더 쉬워집니다. 더 큰 디스크는 중앙에서 더 많은 질량을 더 멀리 이동해야하므로 회전하기가 더 어려워집니다.
왜 이런 일이 발생합니까?
* 토크 및 각도 가속도 : 회전 관성은 토크 (회전을 유발하는 힘) 및 각속도 (회전 속도 변화 속도)와 직접 관련이 있습니다.
* 토크 =회전 관성 x 각도 가속도.
* 더 많은 거리 =더 많은 토크가 필요 : 질량이 회전 축에서 더 멀리 있으면 동일한 각 가속도를 생성하기 위해 더 많은 토크가 필요합니다. 이것이 동일한 질량을 가진 더 큰 물체가 회전 관성이 더 높은 이유입니다.
예 :
* 중공 구 대 단단한 구 : 중공 구체는 질량이 동일한 질량의 단단한 구보다 중심에서 더 분포되어 있습니다. 따라서, 중공 구체는 더 높은 회전 관성을 가질 것이다.
* 길고 얇은 막대 대 짧고 두꺼운 막대 : 길고 얇은 막대는 중앙 주위에서 회전 할 때 회전 축에서 질량이 더 분포되어 있습니다. 짧고 두꺼운 막대보다 회전 관성이 더 높습니다.
요약
질량 상수를 유지하면서 물체의 크기를 늘리면 회전 축에서 질량을 더 확산시키기 때문에 회전 관성이 증가하여 회전 운동을 변화시키기 위해 더 많은 토크가 필요합니다.
