物理学におけるねじれの理解: 定義、応用、および例

物理学では、ねじれとは、物理システムで発生する可能性のある一種のねじれまたはうねる動きを指します。これは、加えられたトルクの方向と平行ではない軸の周りでシステムが受ける回転量の尺度です。詳細には、ねじれは、軸の周りのシステムの角速度の変化率の尺度です。加えられたトルクの方向と平行でない軸。これは、時間に対する角速度の導関数として定義され、通常、ラジアン/秒の二乗 (rad/s^2) の単位で測定されます。ねじれは、回転物体を含む幅広い物理システムで発生する可能性があります。泉、そして時空そのものさえも。たとえば、地軸を中心とした地球の回転は、輪ゴムを伸ばして放すときのねじり運動と同様に、ねじれの一例です。ねじりの重要な特徴の 1 つは、ねじれによってシステムが次のような経験をする可能性があることです。システムに外部トルクが作用していない場合でも、正味トルク。これは、加えられたトルクの方向と平行ではない軸を中心にシステムが回転しているときに発生する可能性があり、その場合、トルクによってシステムがねじれ、正味の回転が発生する可能性があります。ねじりには、物理学や物理学において多くの重要な用途があります。回転運動、ばねやその他の弾性材料の挙動、機械システムの設計などの工学。これは、量子重力や時空そのものの挙動の研究においても重要な概念です。