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No.2
- 回答日時:
「回転軸」って何でしょうか。
「回転中心」のこと?
2次元的な平面の回転であれば(例えば自動車や電車の車輪など)、その回転軸は直線になります。でも、これはそういった条件がある特殊なケース。
一般の「3次元の物体」(物理的に言えば体積を持った「剛体」、例えば野球やサッカーのボール、放り投げたペットボトルなど)であれば、縦・横・高さのあらゆる方向に自由に回転しますから、回転中心は「点」になります。
ただし、そう考えると問題が複雑なので、高校物理では「回転中心」の点と「力が働く方向(ベクトル)」とでできる平面を考え、回転軸を「回転中心を通り、この平面に直角な直線」と考えることが多いです。(その意味で、上の「2次元の回転」に置き替えている)
複数の力が、いろいろな方向に働く場合には、この「2次元の回転」では済まないことになりますが、高校ではそこまでは扱わないと思います。
それとも、「ある点を中心として回転する棒」のことをいっていますか? だったら「直線状の剛体」。理想的に「太さ」がなければ「直線」になりますが。棒の特定の点に働く力と、回転中心からその位置の力の方向に「直角な距離」(モーメントの「うで」の長さ)で「モーメントの大きさ」が決まります。
↓ 直線状の剛体
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/gou/momen …
棒ではなくて、「かたまり」(物理的に言えば体積を持った「剛体」)である場合には、当然ながら「直線」ではなく「かたまり(剛体)」になります。この場合でも、剛体の特定の点に働く力と、回転中心からその位置の力の方向に「直角な距離」(モーメントの「うで」の長さ)で「モーメントの大きさ」が決まります。
↓ 体積を持った剛体
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/gou/gouta …
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回答ありがとうございます。
疑問に思った該当箇所の図を添付させていただきました。
ご指摘のように、回転中心と考えた方がよいのかもしれません。。。