ファインマン物理学 I: 第18章、第19章、第20章

ファインマン物理学 I: 第18章、第19章、第20章は「剛体の回転」についての講義だ。

第18章：平面内の回転
第19章：質量の中心；慣性モーメント
第20章：３次元空間における回転

回転運動についても「角運動量」や「回転のエネルギー」という量があり、それらはニュートンの運動方程式 F=ma から導くことができる。

そして「質量」に相当するのは「慣性モーメント」と呼ばれるスカラー量であり、これは質量が同じであっても物体の形状によって異なる。慣性モーメントは回転軸をどこに取るかによって同じ物体であっても異なった値となる。

また回転速度や角運動量はベクトル量としてあらわすこと、そしてそのベクトルは回転軸の方向であることを詳しく解説している。

かなり先に学ぶことになる「量子力学」では「回転」や「角運動量」はとても重要な概念として取り扱われるので、これらの章の考え方はきちんと理解しておいたほうがよい。

けれども、内容的には高校の物理学にベクトル的な要素を加味しただけなので、この記事では詳しい説明を省略することにした。いつか気が向いたら書くことにしよう。

ただ、回転の話題については「科学のおもちゃ箱@wiki」というサイトに面白い記事を見つけたので紹介しておこう。

「斜面上で大きい鉄球と小さい鉄球を転がすとき、その慣性モーメントを考えた場合、どちらが早く転がり落ちるだろうか？」ということがよくわからない方はお読みになるとよい。

斜面を転がり下りる速さ
http://www14.atwiki.jp/yokkun/pages/41.html


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