관성 모멘트라는 것이 무엇인지 답변바라고 있습니다.
안녕하세요.
동기 발전기에 대한 속성이론을 공부하던 중에 다음 큰 따옴표 안에 있는 문장이 있었습니다.
"회전자에 플라이-휠을 설치하여 관성모멘트를 크게한다."
관성모멘트라는 물리용어가 생소하다 보니 해당 문장을 이해하기에 어려움을 느끼고 있습니다.
어려운 설명도 괞찮으니, 관성모멘트 정의 혹은 의미에 대한 답변바라고 있습니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
관성모멘트(inertial moment)는 물체의 회전 운동에서 관성적인 특성을 나타내는 물리량입니다. 관성모멘트는 회전하는 물체의 질량 분포와 회전축에 대한 분포에 따라 결정됩니다.
질점인 한 점을 중심으로 회전하는 경우, 관성모멘트는 질량과 회전축으로부터의 거리의 제곱에 비례합니다. 이를 수학적으로 나타내면 관성모멘트 (I)는 I = m * r^2로 표현됩니다. 여기서 m은 질량, r은 회전축으로부터의 거리를 나타냅니다.
회전자에 플라이-휠을 설치하여 관성모멘트를 크게 한다는 말은, 회전자(동기 발전기의 회전 부분)에 플라이-휠을 부착하여 질량을 추가하고, 이를 통해 관성모멘트를 증가시킨다는 의미입니다. 플라이-휠은 회전 운동의 관성을 더 크게 만들어 동력을 안정화시키고, 회전 운동에 대한 안정성과 연속성을 제공하는 역할을 합니다.
큰 관성모멘트를 가진 회전체는 외부의 변화에 덜 민감하고, 안정한 회전 운동을 유지할 수 있습니다. 따라서, 동기 발전기에서 회전자에 플라이-휠을 설치하여 관성모멘트를 크게하는 것은 시스템의 안정성과 운전 특성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
관성 모멘트는 어떤 물체가 주어진 축을 중심으로 일어나는 회전 운동을 변화시키기 어려운 정도를 나타내는 물리량이기도 하다. 예를 들어, 두 개의 질량이 같지만 반지름이 다른 원판 A와 B를 생각해보자. A가 반지름이 더 크고, 둘 모두 질량 분포가 균일하다 가정하자. A는 더 큰 원판이기 때문에, 같은 각속도로 돈다면 바깥쪽은 B보다 훨씬 더 빠르게 움직이게 된다. 때문에, A를 돌리는 것이 B를 돌리는 것보다 어렵다. 이러한 두 원판의 특성을 설명해주는 물리량이 관성 모멘트이다. 이 경우, A의 관성 모멘트는 B보다 크게 된다.
다이빙 선수들은 회전을 최대한 빠르게 하기 위해 몸을 움츠린다.
텐서형태에는 두 종류가 있다. 스칼라 형태는 간단한 경우에 주로 사용된다. 예를 들어, 도르래와 같이 회전축이 고정되어 있는 물체는 스칼라 형태를 사용하면 간단히 물리량 사이의 관계를 기술할 수 있다. 하지만, 회전축이 변하는 운동과 같은 복잡한 경우엔 각운동량 벡터와 각속도 벡터가 평행하지 않는 등 스칼라로 이 둘 사이의 관계를 기술하는게 불충분하기 때문에 텐서 형태를 사용한다. 이러한 경우의 예로 자이로스코프, 팽이, 인공위성의 운동이 있다.
기계공학자들은 단면 이차 모멘트와 관성 모멘트를 구별하기 위해 이를 질량 관성 모멘트(mass moment of inertia)라 부르기도 한다. 이 둘을 구별하는 가장 쉬운 방법은 단위를 비교하는 것이다. 덧붙여 말하면, 관성 모멘트는 물체가 비틀림에 저항할 수 있는 능력을 나타내는 극관성모멘트와도 헷갈리지 않도록 주의해야 한다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
관성모멘트(Moment of inertia)란 회전운동의 지속성 또는 변화에 대한 저항을 나타내는 성질 입니다. 또는 회전 운동 상태를 변화시키고자 할 때, 이에 반응 하는 물체의 저항 입니다. 각운동량, 각속도, 각가속도, 토크들 사이의 관계를 이어주는 물리량이기 때문입니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.관성 모멘트(inertia moment 또는 moment of inertia)는 물체가 회전하는 데 있어서 물체의 질량 분포에 대한 특성을 나타내는 물리적인 양입니다. 관성 모멘트는 회전할 때 물체가 얼마나 많은 회전 운동량을 가지는지 결정합니다.
안녕하세요. 김효진 과학전문가입니다.
물체가 회전 운동을 할 때, 이 회전 운동을 계속 유지하려는 정도를 나타내는 물리량입니다. 실생활에서 직관적으로 접할 수 있는 것이 자동차에서 바퀴축인 등속조인트가 있습니다. 흔히 각속도를 제어한다는 표현을 쓰지요.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
관성 모멘트는 회전체가 회전하는 데 필요한 힘에 대한 척도입니다. 회전체의 관성 모멘트가 클수록 회전체는 큰 힘을 필요로 하며, 회전하기 어렵게 느껴집니다. 이는 물체의 질량 분포와 회전 중심에 의해 결정됩니다. 질량이 더 집중된 부분이나 질량이 더 멀리 떨어진 부분이 있을 경우, 관성 모멘트는 증가합니다. 따라서, "회전자에 플라이-휠을 설치하여 관성모멘트를 크게한다"는 문장은 회전자에 추가적인 질량을 더해 관성 모멘트를 크게하여 회전체의 회전을 안정화하려는 의도를 가진 설계 방법을 나타냅니다.