11.6
연못의 물레방아를 생각해 보십시오. 파이프에서 떨어지는 물은 물레방아에 힘을 가하여 위치 벡터와 각도 Φ를 이루고, 그 힘이 물레방아를 작은 각도 dθ로 회전시키는 작업에 의해 수행되는 작업은 FsinΦds입니다.
arc ds는 r 곱하기 dθ 와 같기 때문에 수행된 작업은 FsinΦ 및 rdθ의 곱입니다.
토크의 크기는 rFsinΦ와 같다는 것을 기억하십시오. 따라서 대입 시 수행된 작업에 대한 표현은 τ 곱하기 dθ와 같습니다.
일반적으로 강체가 θ1에서 θ2로 회전하는 경우 본체에 대해 수행된 총 작업은 순 토크와 각 변위의 곱을 통합한 것과 같습니다.
힘에 의해 전달되는 순간 동력은 일정한 토크를 갖는 고정 축을 중심으로 물체를 회전시키는 힘에 의해 작업이 수행되는 속도입니다. 따라서 전력은 τ 곱하기 dθ/dt로 표현됩니다. dθ/dt는 바퀴의 각속도 ω이므로 동력은 토크 곱하기 각속도와 같습니다.
회전 운동의 일과 힘은 병진 운동의 일과 힘과 완전히 유사합니다. 고정 축에 대해 각도 ''를 통해 강체를 회전시키는 데 수행된 총 작업은 각도 변위에 대해 적분된 토크의 합입니다. . 따라서 회전 운동의 토크와 각도 변위는 각각 병진 운동의 힘과 선형 변위와 유사합니…