Τι είναι η στιγμή της αδράνειας;

Μια στιγμή αδράνειας αναφέρεται στη δύναμη που απαιτείται για να προκαλέσει ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο για να αλλάξει τις ταχύτητες.Όλα τα περιστρεφόμενα αντικείμενα έχουν έναν άξονα ή ένα σημείο που περιστρέφονται γύρω.Ορισμένα αντικείμενα απαιτούν περισσότερη δύναμη για να αλλάξουν την ταχύτητα αυτής της περιστροφής από άλλα.Εκείνοι που θα αλλάξουν την ταχύτητά τους περιστροφής έχουν εύκολα μια χαμηλή στιγμή αδράνειας, ενώ εκείνοι που είναι δύσκολο να αλλάξουν έχουν υψηλό.

Αυτή η έννοια εισήχθη για πρώτη φορά από τον Ελβετό μαθηματικό και φυσικό Leonhard Euler το 1730. Δημοσίευσε τη θεωρία του στοΒιβλίο με τίτλο, Θεωρία Motus corporum solidorum seu rigidorum ή Θεωρία της κίνησης των στερεών ή άκαμπτων σωμάτων .Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του είναι i ' k m r2 , στην οποία i ισούται με τη στιγμή της αδράνειας, k ισούται με την αδρανειακή σταθερά που εξαρτάται από το σχήμα του αντικειμένου, m ισούται με τη μάζα και r ισούται με την απόσταση μεταξύ του άξονα και της περιστροφικής μάζας.Για τα σώματα με αμήχανο σχήμα και χωρίς εμφανή σταθερή, μια σειρά πειραμάτων μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του ρυθμού.

Ένα κοινό παράδειγμα είναι να σκεφτούμε έναν πατινάζ πάγου που γυρίζει.Καθώς ο σκέιτερ ξεκινά ένα γύρισμα, εκτείνεται στα χέρια της και πίσω και μακριά από το σώμα της για να δημιουργήσει μια αργή περιστροφή.Καθώς φτάνει στο τέλος της περιστροφής, σφίγγει τα χέρια της και σφίγγει το πλαίσιο της, προκαλώντας την περιστροφή πολύ πιο γρήγορα.Έχει εδραιώσει τη μαζική της πιο κοντά στον άξονα, μείωσε τη στιγμή της αδράνειας και μείωσε την προσπάθεια που απαιτείται για να γυρίσει γρήγορα.Χωρίς καμία αλλαγή, είναι σε θέση να επιταχύνει την ταχύτητα περιστροφής της.

Υπάρχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές για αυτή τη μέτρηση.Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων το μελετούν προσεκτικά για να καθορίσουν πόσο γρήγορα ένα αυτοκίνητο θα ξεφύγει από τον έλεγχο.Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί μια μεγάλη στιγμή, έτσι ώστε το αυτοκίνητο να είναι λιγότερο πιθανό να χάσει τον έλεγχο σε μια περιστροφή.

Πολλά αθλήματα χρησιμοποιούν επίσης την ιδέα, με γκολφ, μπέιζμπολ και καταδύσεις που καλύπτουν τη λίστα.Οι δύτες ασχολούνται με τις γωνίες που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να δημιουργήσουν τη χαμηλότερη στιγμή και την ταχύτερη περιστροφή για να ολοκληρώσουν την κίνηση και να εισέλθουν απρόσκοπτα στο νερό.Οι παίκτες του μπέιζμπολ και οι παίκτες του γκολφ εργάζονται για να δημιουργήσουν μια ομαλή, αποτελεσματική ταλάντευση, για να χτυπήσουν την μπάλα με τις σωστές γωνίες και τη δύναμη που απαιτείται για να πετάξει μακριά χωρίς υπερβολική χρήση των μυών.