Tìm hiểu về xoắn trong vật lý: Định nghĩa, ứng dụng và ví dụ

Trong vật lý, xoắn đề cập đến một loại chuyển động xoắn hoặc quằn quại có thể xảy ra trong một hệ vật lý. Nó là thước đo lượng chuyển động quay mà một hệ thống trải qua một trục không song song với hướng của mô men xoắn tác dụng.

Chi tiết hơn, độ xoắn là thước đo tốc độ thay đổi vận tốc góc của hệ thống xung quanh một trục không song song với hướng của mômen tác dụng. Nó được định nghĩa là đạo hàm của vận tốc góc theo thời gian và thường được đo bằng đơn vị radian trên giây bình phương (rad/s^2).

Sự xoắn có thể xảy ra trong một loạt các hệ vật lý, bao gồm cả các vật thể quay, lò xo, và thậm chí cả không-thời gian. Ví dụ, chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó là một ví dụ về sự xoắn, cũng như chuyển động xoắn của một sợi dây cao su khi nó bị kéo căng rồi thả ra.

Một trong những đặc điểm chính của hiện tượng xoắn là nó có thể khiến một hệ gặp phải hiện tượng một mômen xoắn thực, ngay cả khi không có mômen xoắn bên ngoài tác động lên hệ thống. Điều này có thể xảy ra khi hệ thống quay quanh một trục không song song với hướng của mô men xoắn tác dụng, trong trường hợp đó mô men xoắn có thể làm cho hệ thống xoắn và trải qua một vòng quay toàn phần.

Torsion có một số ứng dụng quan trọng trong vật lý và kỹ thuật, bao gồm nghiên cứu chuyển động quay, hoạt động của lò xo và các vật liệu đàn hồi khác, và thiết kế các hệ thống cơ khí. Nó cũng là một khái niệm quan trọng trong nghiên cứu lực hấp dẫn lượng tử và hành vi của chính không-thời gian.