Mikä on rinnakkaisen akselin lause?

Rinnakkaisakseliteoriaa käytetään fysiikassa määrittämään kohteen hitausmomentti sen pyöriessä minkä tahansa akselin ympäri. Lauseen mukaan painopisteen ympäri pyörivän esineen hitauden ja tämän keskipisteen yhdensuuntaisen akselin välillä on yhteys. Tämä lause koskee kaikkia kiinteitä esineitä pyörivässä muodossa, mukaan lukien epäsäännölliset muodot.

Kohteen vastustuskyky pyörimisnopeuden tai suunnan muutokselle inertiansa suhteen mitataan yhdensuuntaisen akselin lauseella. Inertia on fyysisen esineen vastustuskyky liikkeen muuttumiselle. Kun esine liikkuu lineaarisessa suunnassa, tämä vastus esitetään kohteen massalla. Pyörimisdynamiikassa, kun kuvataan kulmamomenttia, kulmanopeutta, vääntömomenttia ja kulmakiihtyvyyttä, tätä vastusta kutsutaan hitausmomentiksi.

Säännöllisten esineiden, kuten pallojen, tankojen ja sylinterien, hitausmomentti voidaan ratkaista käyttämällä yksinkertaisia ​​kaavoja, jotka ovat ominaisia ​​näiden esineiden muodolle. Epäsäännöllisissä muodoissa hitausmomentti voidaan ratkaista laskennalla, joka mahdollistaa jatkuvien muuttujien käytön. Epäsäännöllisessä muodossa esineen pyöriminen akselin ympäri sisältää jatkuvan massan jakautumisen. Objektissa, joka ei ole symmetrinen, massa ei jakaudu tasaisesti sen pyöriessä, mikä tarkoittaa, että sen hitausmomentin ratkaiseminen vaatii useita muuttujia. Hitausmomentti on yksi muuttuja yhdensuuntaisen akselin lauseyhtälössä.

Pienin voima, joka tarvitaan kohteen nopeuden tai suunnan muuttamiseen sen massakeskuksen suhteen, on sen hitausmomentti. Massakeskipiste, joka tunnetaan myös nimellä painopiste, on kohteen piste, jossa massa on tasapainossa tasaisesti kaikilla sivuilla. Esimerkiksi sahalla on massakeskus levyn keskellä, mikä voidaan osoittaa tasapainottamalla levy keskelle sijoitettuun kääntöpisteeseen. Jos aikuinen ja pieni lapsi asetetaan sahan vastakkaisiin päihin, massakeskus siirtyy kohti aikuista, kunnes kokonaismassa on tasainen molemmin puolin.

Rinnakkaisakselilauseessa hitausmomentti mille tahansa akselille, joka on yhdensuuntainen akselin kanssa massakeskuksessa, voidaan antaa yhdellä kaavalla. Rinnakkaisakselin hitaus on yhtä suuri kuin massakeskuksen hitaus ja kohteen pistemassa kerrottuna massakeskuksen ja yhdensuuntaisen akselin välisen etäisyyden neliöllä. Tämä kaava pätee kaikkiin jäykkiin kappaleisiin, jotka pyörivät akselin ympäri.