Hvad er treghedsmoment?
Et øjeblik med inerti henviser til den kræft, der er nødvendig for at få et roterende objekt til at ændre hastigheder. Alle roterende objekter har en akse eller et punkt, som de roterer rundt. Nogle genstande kræver mere kraft for at ændre hastigheden på denne rotation end andre. De, der vil ændre deres rotationshastighed, har let et lavt treghedsmoment, mens dem, der er vanskelige at ændre, har en høj.
Dette koncept blev først introduceret af den schweiziske matematiker og fysiker Leonhard Euler i 1730. Han offentliggjorde sin teori i bogen med titlen Theoria Motus Corporum Solidorum Seu Rigidorum eller Theory of the Motion of Solid or Stig Bodies . Formlen, der bruges til at beregne det, er I = km r2 , hvori jeg er lig med træghetsmomentet, k er lig med den inertielle konstant, der afhænger af objektets form, m er lig med masse, og r er lig med afstanden mellem aksen og rotationsmassen . For kroppe med en akavet form og uden tilsyneladende konstant, kan en række eksperimenter hjælpe med til at bestemme hastigheden.
Et almindeligt eksempel er at tænke på en skøjter, der roterer. Når skater begynder en drejning, strækker hun armene og tilbage ud og væk fra sin krop for at skabe en langsom drejning. Da hun når slutningen af spin, trækker hun armene ind og strammer rammen, hvilket får hende til at dreje meget hurtigere. Hun har konsolideret sin masse tættere på aksen, reduceret sit træghetsmoment og reduceret den nødvendige indsats for at snurre hurtigt. Uden ændring i kraft er hun i stand til at fremskynde sin rotationshastighed.
Der er mange praktiske anvendelser til denne måling. Bilproducenter studerer det omhyggeligt for at afgøre, hvor hurtigt en bil vil spin ud af kontrol. Målet er at skabe et højt øjeblik, så bilen er mindre tilbøjelig til at miste kontrollen i et spin.
Mange sportsgrene bruger også konceptet med golf, baseball og dykning på toppen af listen. Dykkere er bekymrede over hvilke vinkler de kan bruge til at skabe det laveste øjeblik og den hurtigste omdrejningstal for at afslutte bevægelsen og sømløst ind i vandet. Baseballspillere og golfspillere arbejder begge for at skabe en jævn, effektiv svingning, for at ramme bolden med de rigtige vinkler og den krævede kraft for at få den til at flyve langt uden overdreven brug af muskler.