Hvad er den parallelle akse-sætning?

Den parallelle akse teorem bruges i fysik til at bestemme et objekts treghedsmoment, når det roterer om en hvilken som helst akse. Teoremet siger, at der er et forhold mellem inertien af ​​et objekt, der roterer rundt om dets tyngdepunkt og en akse, der er parallel med dette centrum. Denne sætning gælder for ethvert fast objekt i rotation, inklusive uregelmæssige former.

Et objekts modstand mod ændring i omdrejningshastighed eller retning med hensyn til dets inerti måles ved hjælp af den parallelle akses sætning. Inerti er den modstand, et fysisk objekt viser mod en ændring i dens bevægelsestilstand. Når et objekt bevæger sig i en lineær retning, repræsenteres denne modstand af et objekts masse. Når rotationsdynamikken beskrives, når man beskriver vinkelmoment, vinkelhastighed, drejningsmoment og vinkelacceleration, kaldes denne modstand træghedsmoment.

Med hensyn til almindelige genstande, såsom kugler, stænger og cylindre, kan inertimoment løses ved hjælp af enkle formler, der er specifikke for formen på disse objekter. Ved uregelmæssige former kan inerti-øjeblikket løses ved hjælp af en beregning, der muliggør anvendelse af kontinuerlige variabler. I en uregelmæssig form involverer rotation af objektet omkring en akse en kontinuerlig massefordeling. I et objekt, der ikke er symmetrisk, vil massen ikke blive jævnt fordelt, mens den roterer, hvilket betyder, at det at løse for sit træghetsmoment kræver anvendelse af flere variabler. Træghedsmomentet er en variabel i den parallelle akse teorem ligning.

Den laveste mængde kræft, der er nødvendig for at ændre et objekts hastighed eller retning omkring dets massecentrum, er dens træghetsmoment. Massecenter, også kendt som tyngdepunkt, er punktet i et objekt, hvor massen er afbalanceret jævnt på alle sider. For eksempel vil en se-sag have et massecenter i midten af ​​brættet, hvilket kan demonstreres ved at afbalancere brættet på et drejepunkt placeret i midten. Hvis en voksen og et lille barn placeres i modsatte ender af savsagen, flyttes massecentret mod den voksne, indtil den samlede masse er jævn på begge sider.

I den parallelle akses sætning kan inerti-momentet for enhver akse, der er parallelt med aksen i centrum af massen, gives med en enkelt formel. Inertien af ​​den parallelle akse er lig med inertien i massecentret plus objektets punktmasse ganget med kvadratet på afstanden mellem massecentret og den parallelle akse. Denne formel gælder for ethvert stift legeme, der roterer omkring en akse.