Torsion in der Physik verstehen: Definition, Anwendungen und Beispiele

In der Physik bezeichnet Torsion eine Art Dreh- oder Krümmungsbewegung, die in einem physikalischen System auftreten kann. Sie ist ein Ma+ für das Ausma+ der Drehung, die ein System um eine Achse erfährt, die nicht parallel zur Richtung des ausgeübten Drehmoments verläuft.

Genauer gesagt ist Torsion ein Ma+ für die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit eines Systems um a Achse, die nicht parallel zur Richtung des aufgebrachten Drehmoments ist. Sie ist als Ableitung der Winkelgeschwindigkeit nach der Zeit definiert und wird typischerweise in der Einheit Bogenma+ pro Quadratsekunde (rad/s^2) gemessen.

Torsion kann in einer Vielzahl physikalischer Systeme auftreten, einschlie+lich rotierender Objekte. Quellen und sogar die Raumzeit selbst. Beispielsweise ist die Drehung der Erde um ihre Achse ein Beispiel für Torsion, ebenso wie die Drehbewegung eines Gummibandes, wenn es gedehnt und dann losgelassen wird ein Nettodrehmoment, auch wenn kein externes Drehmoment auf das System einwirkt. Dies kann auftreten, wenn sich das System um eine Achse dreht, die nicht parallel zur Richtung des ausgeübten Drehmoments verläuft. In diesem Fall kann das Drehmoment dazu führen, dass sich das System verdreht und eine Nettorotation erfährt. Torsion hat eine Reihe wichtiger Anwendungen in der Physik und Ingenieurwesen, einschlie+lich der Untersuchung von Drehbewegungen, dem Verhalten von Federn und anderen elastischen Materialien sowie dem Entwurf mechanischer Systeme. Es ist auch ein wichtiges Konzept bei der Untersuchung der Quantengravitation und des Verhaltens der Raumzeit selbst.