慣性モーメント

テキスト p63〜

ここでは、固定軸周りの運動について見てみます。

慣性モーメント

慣性モーメントとは、簡単に言うと、物の回り難さを示すものです。具体的には、

(慣性モーメント)= [(回転の中心からの距離)×(質量)]

のような感じの式で書きます。実際の計算方法は、テキスト等で確認しておいてください。

シミュレーション

ここでは、二つのケースを示します。

棒の慣性モーメント

まず、剛体棒の回転について考えてみます。棒の中心から回す場合と、棒の端っこで回す場合の動画を示します。経験的に、棒の中心で回したほうが回し易いので、中心で回す場合の慣性モーメントは小さいはずです。

Startボタンを押すと、一瞬両方に同じ力がかかり、棒が回り始めます。すぐに分かるように、真中を中心にして回したほうが回しやすいということが分かる動画です。

円盤の慣性モーメント

次に、一様な円盤と、円周上に質量のかかった車輪のようなものの回転について考えてみます。この場合、車輪のほうが慣性モーメントが大きいので回りにくく、また逆に回り出したら止まりにくいということが分かります。

Startボタンを押すと、両方とも同じ速度で回ります。しばらくすると、「break!」と表示されて両方に同じ力で抵抗がかかり、やがて止まります。円盤(disk)より車輪(ring)の方が長く回りつづけることが分かります。


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桜井雅史: E-mail : m.sakurai@cmt.phys.kyushu-u.ac.jp
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