Newtons andra lag för rotationsrörelse
* linjär rörelse: Kraft f) är direkt proportionell mot massa (m) och acceleration (a): f =ma
* rotationsrörelse: Vridmoment (τ) är direkt proportionell mot tröghetsmoment (I) och vinkelacceleration (α): τ =Ia
Nyckelkoncept
* vridmoment (τ): Rotationskraften som får ett objekt att rotera. Det är en vektorkvantitet och beräknas som produkten av den applicerade kraften och det vinkelräta avståndet från rotationsaxeln till den punkt där kraften appliceras.
* Tröghetsmoment (i): Ett mått på ett objekts motstånd mot förändringar i dess rotationsrörelse. Det beror på objektets massfördelning och rotationsaxeln.
* vinkelacceleration (α): Hastigheten för förändring av vinkelhastigheten. Det berättar hur snabbt ett objekts rotationshastighet förändras.
Förklaring
Ekvationen τ =Ia berättar följande:
* Större vridmoment: Ett större vridmoment ger en större vinkelacceleration. Detta betyder att objektet kommer att rotera snabbare.
* Större tröghetsmoment: Ett större tröghetsmoment kräver mer vridmoment för att uppnå samma vinkelacceleration. Detta beror på att föremål med större tröghetsmoment är mer resistenta mot förändringar i deras rotationsrörelse.
analogi
Tänk på att trycka en tung låda över ett golv. Kraften du tillämpar är analog med vridmomentet, och lådans massa är analog med objektets tröghetsmoment. Lådans acceleration är analog med vinkelaccelerationen.
* En stark tryck (stor kraft) gör att lådan accelererar snabbare.
* En tyngre låda (större massa) kräver en större kraft för att producera samma acceleration.
Sammanfattningsvis
Vridmoment är orsaken till vinkelacceleration, precis som kraft är orsaken till linjär acceleration. Momentet av tröghet för ett objekt fungerar som ett mått på dess resistens mot vinkelacceleration, liknande hur massan fungerar som ett mått på resistens mot linjär acceleration.
