Hva er Gyrationens radius?

Gyrasjonsradiusen er definert som avstanden mellom en akse og punktet med maksimal treghet i et roterende system. Alternative navn inkluderer gyrasjonsradius og gyradius. Rotens middelkvadrateavstand mellom deler av et roterende objekt i forhold til en akse eller gravitasjonssenter er et nøkkelelement i beregningen av gyrasjonsradius.

Gyrasjonsradiusen har anvendelser innen konstruksjon, mekanisk og molekylær prosjektering. Den er betegnet med små bokstaver k eller r og store bokstaver R. Gyradius-beregningen brukes av konstruksjonsingeniører for å estimere bjelkestivhet og potensialet for knekking. Fra et strukturelt ståsted har et sirkulært rør en lik gyradius i alle retninger, noe som gjør sylinderen til den mest tilstrekkelige søylestrukturen til å motstå knekking.

Alternativt kan radiusen til gyrasjonserterti beskrives for et roterende objekt som avstanden fra aksen til det tyngste punktet på gjenstandens kropp som ikke endrer rotasjonsmomentet. For disse bruksområdene er gyrasjonsradiusen (R) -formelen representert som rotmidlet for det andre treghetsmomentet (I) delt med tverrsnittsområdet (A). Andre formler brukes til mekaniske og molekylære applikasjoner.

For mekaniske applikasjoner brukes massen til et objekt til å beregne gyriseringsradiusen (r) i stedet for tverrsnittsarealet (A) som brukt i den forrige formelen. Den mekaniske ingeniørformelen kan beregnes ved å bruke massa treghetsmoment (I) og totalmasse (m). Derfor er radiusen til gyrasjonssylinderformelen lik rotmidletkvadratet av masset treghetsmoment (I) dividert med total masse (m).

Molekylære anvendelser er forankret i studiet av polymerfysikk der gyradius-polymeren representerer størrelsen på et protein for et spesifikt molekyl. Formelen for å bestemme generasjonsradiusen i et molekylært ingeniørproblem lettes ved å vurdere middelavstanden mellom to monomerer. Det følger at gyrasjonsradiusen i denne forstand tilsvarer rotens gjennomsnittlige kvadrat for denne avstanden. Gitt arten av polymerkjeder, forstås gyrasjonsradiusen i en molekylær anvendelse som et middel av alle polymermolekyler for en gitt prøve over tid. Gyrasjonsradiusproteinet er med andre ord en gjennomsnittlig gyradius.

Teoretiske polymerfysikere kan bruke røntgenstrålingsteknologi og andre lysspredningsteknikker for å sammenligne modeller med virkeligheten. Statisk lysspredning og småvinklet nøytronspredning blir også brukt for å verifisere nøyaktigheten og presisenheten til teoretiske modeller brukt i polymerfysikk og molekylteknikk. Disse analysene brukes til å studere de mekaniske egenskapene til polymerer og de kinetiske reaksjonene som kan innebære endringer i molekylstrukturer.