Hvad er Gyrationens radius?
Gyrationsradius defineres som afstanden mellem en akse og punktet med maksimal inerti i et roterende system. Alternative navne inkluderer gyrationsradius og gyradius. Roden middelværdi kvadratafstand mellem et roterende genstands dele i forhold til en akse eller tyngdepunkt er et nøgleelement til beregning af gyrationsradius.
Gyrationsradiusen har anvendelser inden for strukturel, mekanisk og molekylær konstruktion. Det er angivet med små bogstaver k eller r og store bogstaver R. Gyradius-beregningen bruges af konstruktionsingeniører til at estimere bjælkens stivhed og potentialet for spænding. Fra et strukturelt synspunkt har et cirkulært rør en lige gyradius i alle retninger, hvilket gør cylinderen til den mest tilstrækkelige søjlekonstruktion til at modstå knækning.
Alternativt kan radius for gyrationsinerti beskrives for et roterende objekt som afstanden fra aksen til det tyngste punkt på objektets legeme, der ikke ændrer rotationsinerti. Til disse applikationer er gyrationsradius-formlen (R) formel repræsenteret som rodmidlets kvadrat det andet treghedsmoment (I) divideret med tværsnitsområdet (A). Andre formler bruges til mekaniske og molekylære applikationer.
Ved mekaniske anvendelser bruges objektets masse til at beregne gyrieradius (r) i stedet for tværsnitsarealet (A) som brugt i den foregående formel. Den mekaniske konstruktionsformel kan beregnes ved hjælp af masset træghetsmoment (I) og totalmasse (m). Derfor er radius for gyrationscylinderformel lig med rodmidlets kvadrat af masset af treghedsmoment (I) divideret med total masse (m).
Molekylære anvendelser er forankret i studiet af polymerfysik, hvor gyradius-polymeren repræsenterer størrelsen af et protein for et specifikt molekyle. Formlen til bestemmelse af generationsradius i et molekylært teknisk problem lettes ved at overveje middelafstanden mellem to monomerer. Det følger heraf, at gyrationsradiusen i denne forstand er ækvivalent med rodmidlets kvadrat for denne afstand. Under forudsætning af arten af polymerkæder forstås gyrationsradiusen i en molekylær anvendelse som et middel for alle polymermolekyler for en given prøve over tid. Med andre ord er gyrationsradiusproteinet en gennemsnitlig gyradius.
Teoretiske polymerfysikere kan bruge røntgenstrålingsteknologi og andre lysspredningsteknikker til at sammenligne modeller med virkeligheden. Statisk lysspredning og småvinklet neutronspredning bruges også til at verificere nøjagtigheden og præcisionen af teoretiske modeller anvendt i polymerfysik og molekylteknologi. Disse analyser bruges til at undersøge de mekaniske egenskaber ved polymerer og de kinetiske reaktioner, der kan involvere ændringer i molekylstrukturer.