Что такое радиус гирации?

Радиус вращения определяется как расстояние между осью и точкой максимальной инерции во вращающейся системе. Альтернативные названия включают радиус вращения и гирадиус. Среднеквадратичное расстояние между частями вращающегося объекта относительно оси или гравитационного центра является ключевым элементом расчета радиуса вращения.

Радиус вращения имеет применение в структурной, механической и молекулярной инженерии. Он обозначается строчной буквой k или r и заглавной буквой R. Расчет гирадиуса используется инженерами-строителями для оценки жесткости балки и вероятности потери устойчивости. С конструктивной точки зрения, круглая труба имеет одинаковый круговорот во всех направлениях, что делает цилиндр наиболее достаточной конструкцией колонны, чтобы противостоять изгибу.

Альтернативно, радиус инерции вращения может быть описан для вращающегося объекта как расстояние от оси до самой тяжелой точки на теле объекта, которое не изменяет инерцию вращения. Для этих применений формула радиуса вращения (R) представляется как среднеквадратичное значение второго момента инерции (I), деленное на площадь поперечного сечения (A). Другие формулы используются для механических и молекулярных применений.

Для механических применений масса объекта используется для вычисления радиуса вращения (r) вместо площади поперечного сечения (A), как в предыдущей формуле. Формула машиностроения может быть рассчитана с использованием момента инерции массы (I) и общей массы (м). Следовательно, радиус формулы вращающегося цилиндра равен среднеквадратичному массовому моменту инерции (I), деленному на общую массу (м).

Молекулярные приложения уходят корнями в изучение физики полимеров, где полимер гирадиуса представляет размер белка для конкретной молекулы. Формула для определения радиуса генерации в задаче молекулярной инженерии облегчается рассмотрением среднего расстояния между двумя мономерами. Отсюда следует, что радиус вращения в этом смысле эквивалентен среднеквадратичному значению этого расстояния. При условии природы полимерных цепей радиус вращения в молекулярном применении понимается как среднее значение всех молекул полимера для данного образца с течением времени. Другими словами, белок радиуса вращения представляет собой средний гирадиус.

Теоретические физики полимеров могут использовать технологию рассеяния рентгеновского излучения и другие методы рассеяния света, чтобы сравнить модели с реальностью. Статическое рассеяние света и малоугловое рассеяние нейтронов также используются для проверки точности и точности теоретических моделей, используемых в физике полимеров и молекулярной инженерии. Эти анализы используются для изучения механических свойств полимеров и кинетических реакций, которые могут включать изменения в молекулярных структурах.