- ベストアンサー
トルクと力と地球ゴマ？？
今僕は物理を習っているのですが、「トルク(torque)」の意味がさっぱりわかりません。。 トルク＝r(回転軸からの距離）×F（力） という公式がありますが、それは一体何を表しているんでしょうか。。 あと地球ゴマ？（gyroscope）が棒の先を軸として、ほぼコマが軸に対して直角にしても落ちないわけもトルクに関わってるらしいのですが、もし知ってたら分かりやすくどなたか教えてくださいませんか？ 地球ゴマはこんな感じです。。 http://plaza.harmonix.ne.jp/~k-miwa/magic/diary/image/0009/gyroscope.jpg
- psuedoase
- お礼率78% (241/308)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数1
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
トルクは捻力ともいい捻る力です 回転軸から力を加える点までの距離と力の大きさの積が大きいほど捻る力が大きいのです 梃子と同じです 地球ゴマが落ちない理由 回転体の軸の一端だけを支えると支えられていない端が落ちようとします このとき回転体の向きを変えようとする力が働きます回転体が下向きに動いている側はその運動方向と軸方向を変えようとする力の方向とを合成した方向に向きを変えます 運動の合成と言います その反対側では同じ大きさで向きが反対の力が働きます これは全体で見ると同じ方向になるので駒の回転方向で決まる方向に働きます この運動を歳差運動（プリセッション）といい回転が強い（トルクが大きい）ほど強く働きます だから落ちる方向に対して右か左に向きを変えるように回転します これに対して回転体の上と下はその運動方向が変わらずに平行移動するように動くので影響は受けません コマの回転を色々に変えて歳差運動の強さの変化を確かめてください この運動方向は回転体のすべての点の運動を上下方向と左右方向に分解して考えてください 運動の分解と言います 選んだ1点の動きを上下成分と左右成分だけで考え斜めの成分は無視するのです
関連するQ&A
- 地球ごまを２個でどうなる？
同じ地球ごまを２つ用意して、 回転軸が直交になるようにくっつけて 同じ速度で互いに逆回転させたら 倒れない（回転できない）でしょうか？ コリオリは相殺されるでしょうか？ 自信がないので質問しました。 中高校生向けの回答をお願いします。 欲を言えばメダカカレッジの「ワナにはまらない微分積分」 くらいの分かり易さで…（；OзO）
- 締切済み
- 物理学
- コマが倒れない訳と立ってまわる訳
小６のこどもに「こまは何で立ってまわるの？」と聞かれました 以下のように 一緒に考えたのですが 正しいか教えてください 1)物は 外からの力が無ければ動いていなければ動かないし、動いていれば同じように動く 2)コマは回転すると、「軸」（回転運動の対象線）ができる 3)科学技術館の５Ｆにあるジャイロの体験を思いだすと、まわっている円盤を動かすと力が加わる 4)地球ゴマ（早速 購入しました）を利用して 円盤がまわっている時、手で持って傾けながらのときは 手に力を感じる傾ける動きを停止すれば、力は加わらなくなる 以上から、「回転している円盤はその軸の傾きを同じ状態に保とうする」のではと想像しました （地球ゴマは、軸が傾いたままでも そのままで立ち上がらずに 回転し続けます） （また 軸を傾けたときに、周りの枠も公転のようにまわってしまうのですが、１公転？で枠が一回りするので 面白いです月みたい） 普通のコマと地球ゴマの違いは、「接地している軸自体が回転しているか、そうでないか」なので、普通のコマが「どんなまわし方をしても立とうとするのは、接地部分の軸自体が回転していることと それが鉛筆の先のようにとがっていることが関係しているんじゃないか」と想像しました（なんとなく先っちょで立ちそうな 感じがします） 結論として、 コマが倒れないのは 円盤がまわっているから、 コマが立とうとするのは その軸自体の接地部分が あんな形で それ自身も回転しているから と２つの別々の理由で コマはあんな風にまわる となりました （最初は 「遠心力で外側から引っ張られている感じ」と考えたのですが それだと軸が傾いた状態で地球ゴマがまわることが説明できません） （ネットで調べると、歳差運動が出てくるのですが、これも軸が傾いた状態でまわることの説明にはなるのですが、コマが立つことの説明にはならないような気がします）
- ベストアンサー
- 小学校
- トルクの計算について
φ15の回転棒（先端40mm部分がアルミと接触）を半溶融状態のアルミ（450℃）の中に入れて 100rpmで回転させたいのですが、その時に必要なトルクはどうやって計算すれば良いのでしょうか？なお、回転棒（アルミ接触部）にはアルミから200kg/cm2の押さえつける圧力がかかってます。 当方、物理学に疎いのでお教えいただければ幸いです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- トルクの計算
物理で課題が出たのですが、回答が導けません。 どのようにしたらよろしいのでしょうか。 問題は、以下のような感じです。 剛体の問題です。 2つの円が互いに接していて、離れない形が最初の形です。つまりアロンアルファで接着した状態です。）。 この状態で、それぞれの○に右回りのトルクを加えた時全体としてはどのような動きをするか、が問題です。 ちなみに○の回転軸は自由に移動できるけれどもトルクは加え続けられる実験系だそうです。 当然直感では、2つの球の全体が右に回転していくと思うのですが、直感ではなく物理的に導き出す必要があります。 多少説明不足の部分があると思いますが、よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- トルクの計算
物理で課題が出たのですが、回答が導けません。 どのようにしたらよろしいのでしょうか。 問題は、以下のような感じです。 ４つの円が四角形の頂点に存在していて、互いに接していて、離れない形が最初の形です。 図示すると ○○ ○○ のような状態になります。（○はもっと大きくて実際には接しています。アロンアルファで接着した状態です。） ちなみに剛体です。 この状態で、それぞれの○に右回りのトルクを加えた時全体としてはどのような動きをするか、が問題です。 ちなみに○の回転軸は自由に移動できるけれどもトルクは加え続けられる実験系だそうです。 当然直感では、4つの球の全体が右に回転していくと思うのですが、直感ではなく物理的に導き出す必要があります。 多少説明不足の部分があると思いますが、よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- 力学、モーメントの問題で分かりませんorz
物理の力学の問題で全然わからない問題があって回答頼みます。 1 質量M,長さLの一様な棒の一端に、棒の長さ方向と直角な回転軸を考える。 (i)軸からxのところの微小長さΔxの部分の軸に対する慣性モーメントを求めよ。 (ii)これを棒全体について積分し、棒全体の慣性モーメントを求めよ。 (iii)棒の一端に棒と軸に直角に力Fを加えたときの棒の回転運動方程式を求めよ。 2 質量がM,半径がRの円板がある。 (i)回転軸のまありの慣性モーメントを求めよ。 (ii)円板の外周に沿って力Fを加えたとき、円板が軸のまわりに得る角加速度はいくらか。 (iii)回転軸を平行移動して円板の外周に移動させた。慣性モーメントはいくらになるか。 図も無く問題量も多いですが、1問でもいいので解説お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 摩擦の無い氷の上に長さ１ｍの鉄の棒があるとします
摩擦の無い氷の上に長さ１ｍの鉄の棒があるとします。 その棒の片端にのみ棒の軸と直角に一瞬だけ力を加えます。 棒は重心を中心に回転すると思いますがこの現象を数式で説明して下さい。 （剛体内の各質点に力がどのように加わるかという問題ですが物理の本を見てもよく分かりません。）
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の力のモーメントについて質問です。
物理の力のモーメントについて質問です。 棒があるとします。つりあっています。 軸を棒の一番右端にとります。 このとき同じく一番右端に下向きの力が働くとき、このちからは、物体を回転させようとする力ではないので、力のモーメントではないとはんだんしてよろしいでしょうか。 説明が足らないところがあったらすみません。こういうことを言ってるんだろうなとかでいいんで、解説お願いします
- ベストアンサー
- 物理学
- コマが回っていると倒れない理由を教えてください
遠心力は働くけど、相対関係から見たら停止しているようなコマはどうなるのでしょうか。 次の場合はどうなるのかを知りたいです。 ・回転をするアナログレコード盤のようなものの回転の真の上で同回転速度でコマを逆回ししたとき ・自転軸上で巨大コマを軸上に置き、地球の自転と逆回転させたとき
- 締切済み
- 物理学
お礼
捻る力っていうのは、やはり力なんですね。 同じ力を与えても距離が大きくなると力が増えるということでしょうか。。 なんだか不思議ですね。。 なるほど。。 運動の合成とは初めて聞きました。すごく興味深い内容ですね。 少し難しくて完全に分かったわけではありませんが、なんとなくわかった気がします！ ありがとうございました！