Wat is de straal van ronddraaien?
De ronddraaiende straal wordt gedefinieerd als de afstand tussen een as en het punt van maximale traagheid in een roterend systeem. Alternatieve namen zijn gyration radius en gyradius. De gemiddelde wortelafstand tussen de delen van een roterend object ten opzichte van een as of zwaartepunt is een belangrijk element bij het berekenen van de ronddraaiende straal.
De ronddraaiende straal heeft toepassingen in structurele, mechanische en moleculaire engineering. Het wordt aangegeven met de kleine letter k of r en de hoofdletter R. De berekening van de gyradius wordt door constructeurs gebruikt om de stijfheid van de balk en het knikpotentieel te schatten. Vanuit een structureel oogpunt heeft een cirkelvormige buis een gelijke gyradius in elke richting, waardoor de cilinder de meest voldoende kolomstructuur heeft om knikken te weerstaan.
Als alternatief kan de traagheidsstraal voor een roterend object worden beschreven als de afstand van de as tot het zwaarste punt op het lichaam van het object dat de rotatietraagheid niet verandert. Voor deze toepassingen wordt de gyradiusformule (R) weergegeven als het wortelgemiddelde het tweede traagheidsmoment (I) gedeeld door het dwarsdoorsnedegebied (A). Andere formules worden gebruikt voor mechanische en moleculaire toepassingen.
Voor mechanische toepassingen wordt de massa van een object gebruikt om de ronddraaiende straal (r) te berekenen in plaats van het dwarsdoorsnedegebied (A) zoals gebruikt in de vorige formule. De werktuigbouwkundige formule kan worden berekend met behulp van massatraagheidsmoment (I) en totale massa (m). Daarom is de straal van de ronddraaiende cilinderformule gelijk aan het wortelgemiddelde kwadraat van massatraagheidsmoment (I) gedeeld door de totale massa (m).
Moleculaire toepassingen zijn geworteld in de studie van polymeerfysica waarbij het gyradius-polymeer de grootte van een eiwit voor een specifiek molecuul vertegenwoordigt. De formule voor het bepalen van de generatiestraal in een moleculair engineeringprobleem wordt vergemakkelijkt door de gemiddelde afstand tussen twee monomeren te beschouwen. Hieruit volgt dat de ronddraaiende straal in deze zin equivalent is aan het wortelgemiddelde kwadraat van die afstand. Mits de aard van polymeerketens, wordt de ronddraaistraal in een moleculaire toepassing begrepen als een gemiddelde van alle polymeermoleculen voor een bepaald monster in de tijd. Met andere woorden, het gyrradius-eiwit is een gemiddelde gyradius.
Theoretische polymeerfysici kunnen röntgenverstrooiingstechnologie en andere lichtverstrooiingstechnieken gebruiken om modellen met de werkelijkheid te vergelijken. Statische lichtverstrooiing en kleine hoek-neutronenverstrooiing worden ook gebruikt om de nauwkeurigheid en nauwkeurigheid van theoretische modellen die in de polymeerfysica en moleculaire engineering worden gebruikt, te verifiëren. Deze analyses worden gebruikt om de mechanische eigenschappen van polymeren en de kinetische reacties die veranderingen in moleculaire structuren kunnen omvatten, te bestuderen.