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2015-06-05 16:26:41
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웟분 말씀에 덧붙여서.
회전에 대한 질량값이라고 생각하면 되요.
직선 운동에서의 관성은 실생활에서 경험 많이 해보셨을테고요
관성은 질량에 비례하잖아요?
가벼운 물체를 움직이는게 무거운 물체를 움직이는것보다 쉽고요.
무거운 상자가 미끄러져 오는 걸 멈추게 하는거 보단, 가벼운 상자를 멈추게 하는게 더 쉽지요.
회전 하는 물체를 멈추게 하는것이나, 멈춰 있는 바퀴를 돌리려고 할 때는 어떨까요?
지름이 1m인 두 바퀴가 있다고 생각해봅시다.
하나는 1kg이고 하나는 100g이에요. 어떤 바퀴를 돌리는게 더 쉬울까요? 100g 짜리를 돌리는게 더 쉬울꺼에요.
여기서 우리는 회전운동에 대한 관성(멈춰있는걸 돌리려고 운동상태를 변화시켰으니까)은 가벼울수록 작고 무거울수록 크다는걸 알수 있죠. 고상하게 회전 관성모멘트는 질량에 비례한다고 말할 수 있죠.
두번째 질량을 1kg으로 똑같은데 하나는 지름 2m이고 하나는 지름 10cm인 바퀴가 있다고 상상해봅시다.
어느 바퀴를 돌리는게 더 쉬울까요? 10cm짜리가 더 돌리기 쉽습니다. 여기서 우리는 회전 반경이 짧을 수록 더 돌리기 쉽다는걸 알수 있죠(실험을 해보면 회전반지름의 제곱에 비례합니다)
결론적으로 직선운동할때 관성은 질량에 비례하지만 회전운동할때는 질량뿐만아니라 회전중심에서 질량성분 각각이 얼마나 멀리 떨어져 있냐도 중요하다는 것입니다.
여기서 회전 관성에 영향을 주는 질량과 회전 반지름을 하나의 팩터로 회전관성모멘트는 I=mr^2이라고 정의합니다.
우산을 피고 돌려보고. 접어서 돌려보면
접어서 돌릴때가 더 쉽다는 것을 알수 있습니다.
같은 질량이라도 핀 우산이 회전 관성모멘트가 더 크기 때문이죠.