Wat is de parallelasstelling?
De stelling van de parallelle as wordt in de fysica gebruikt om het traagheidsmoment van een object te bepalen terwijl het om een willekeurige as roteert. De stelling stelt dat er een verband bestaat tussen de traagheid van een object dat rond zijn zwaartepunt draait en een as evenwijdig aan dit centrum. Deze stelling is van toepassing op elk solide object in rotatie, inclusief onregelmatige vormen.
De weerstand van een object tegen verandering in rotatiesnelheid of richting in termen van zijn traagheid wordt gemeten door de stelling van de parallelle as. Traagheid is de weerstand die een fysiek object vertoont tegen een verandering in de staat van beweging. Wanneer een object in een lineaire richting beweegt, wordt deze weerstand vertegenwoordigd door de massa van een object. In rotatiedynamiek, bij het beschrijven van hoekmomentum, hoeksnelheid, koppel en hoekversnelling, wordt deze weerstand het traagheidsmoment genoemd.
Met betrekking tot reguliere objecten, zoals bollen, staven en cilinders, kan het traagheidsmoment worden opgelost met eenvoudige formules die specifiek zijn voor de vorm van deze objecten. Voor onregelmatige vormen kan het traagheidsmoment worden opgelost met behulp van calculus, waardoor continue variabelen kunnen worden gebruikt. In een onregelmatige vorm omvat de rotatie van het object om een as een continue verdeling van de massa. In een object dat niet symmetrisch is, zal de massa niet gelijkmatig worden verdeeld tijdens het roteren, wat betekent dat het oplossen voor zijn traagheidsmoment meerdere variabelen vereist. Het traagheidsmoment is één variabele in de vergelijking van de parallelasstelling.
De laagste hoeveelheid kracht die nodig is om de snelheid of richting van een object rond zijn massamiddelpunt te veranderen, is zijn traagheidsmoment. Massamiddelpunt, ook bekend als zwaartepunt, is het punt in een object waarbij de massa aan alle kanten gelijk is verdeeld. Een wip zal bijvoorbeeld een massamiddelpunt in het midden van het bord hebben, wat kan worden aangetoond door het bord te balanceren op een draaipunt dat in het midden is geplaatst. Als een volwassene en een klein kind aan tegenovergestelde uiteinden van de wipzaag worden geplaatst, verschuift het centrum van massa naar de volwassene, totdat de totale massa gelijk is aan beide kanten.
In de stelling van de parallelle as kan het traagheidsmoment voor elke as evenwijdig aan de as in het middelpunt van de massa worden gegeven met een enkele formule. De traagheid van de parallelle as is gelijk aan de traagheid van het massamiddelpunt plus de puntmassa van het object vermenigvuldigd met het kwadraat van de afstand tussen het massamiddelpunt en de parallelle as. Deze formule geldt voor elk star lichaam dat om een as draait.