관성모멘트 (Moment of Inertia)

정의

어떤 축의 둘레를 회전하고 있는 물체는 그 축의 둘레에서 회전을 지속하려고 하는데, 그 관성의 크기를 나타내는 양
 

예제 1) 피겨스케이트 선수

피겨 스케이트 선수가 무용 중에 회전할 때를 관찰해보면 팔을 벌리고 돌 때와 팔을 오므리고 돌 때는 회전속도에 차이가 있다.


예제 2) 회전하는 원판 (실험: 경사 실험대, (동영상보기))

회전하는 원판의 겉모양이 같더라도 질량분포의 위치를 바꾸어 주면 회전체의 모양과 질량이 다른 성질을 나타낸다.

각각의 원판은 동일한 형태를 하고 있지만, 원판의 중간 중간에 구멍을 내어 철심을 박아 회전 시에 그 무게분포가 안쪽, 중간, 바깥쪽에 위치하도록 설계 제작되었다. 실험대는 경사져 있다.

회전하는 세 개의 원판은 각각의 관성모멘트가 다르기 때문에 회전속도가 틀리다.

회전 원판의 질량분포가 회전중심과 멀리 있을수록 물체가 무거울수록 관성모멘트는 크다.