慣性モーメントの利用

質問

大学で慣性モーメントについて学びました。そこで気になったのが、実際の利用方法です。
ゴルフクラブやバット、ラケットなどの品質向上などに利用することはすぐに思いついたんですが、他には何に対して、どのように使われているのでしょうか？

回答No.3

W_wind · ベストアンサー

専門家ではない人には、慣性モーメントは分かりにくいと思いますが、実世界ではかならず大きさが存在するのでとても役に立ちます(というか考慮しないと困ります)。
例えば、
材料力学　応力の計算
振動工学　二次自由度系の計算
制御工学　アーム制御
あたりで必ず使います。

お礼

振動工学と応力計算は講義でちらりとさわりました！

制御工学ですか！ありがとうございます♪
調べてみます！

回答No.4

ht1914

＃２です。
高校、大学と生物専攻ということですね。だとするとちょっと私の書き方がきつかったようです。すみません。
でもそういう場面でしたら教科書なり、授業の進め方に問題があるように思います。何故慣性モーメントという量を考えないといけないのかとか慣性モーメントが大きいとか小さいというのはどういう現象と関わってくるのかとかは授業の中で言うべき内容だと思います。
「～という量を慣性モーメントという」とか「慣性モーメントはこういう風にして求める」とかの数式的な記述だけが次々と続いている教科書が多いです。
このカテでも慣性モーメントについての質問が多いです。多分数式が分からない以上に何でそんなものを考えなければいけないのかがハッキリしていないのではないかなと推測しています。

でも生物専攻で振動工学や応力計算なんて授業を受けるのですか。

補足

生物専攻なのでもちろん普通は受けません。
ただ、せっかく大学に入ったのだからいろんなことを学びたいと思い
、興味から他分野の講義を受けています。（こっそりと）

回答No.2

ht1914

どこか腑に落ちない質問です。
何に役に立つか、とかどこで使われているかという質問が大学生から出るのがです。

大きさのある物体の回転運動を考える時には何時も問題にしなければいけない量です。
大きさがあるのにないものとした質点の扱いに疑問を持ちませんでしたか。大きさがある物体を点として扱うことが出来るのはその物体の各部分が全て同じ運動をしている場合です。少しでも回転が入ってくれば場所ごとの運動が異なってきます。変形しないという条件を入れても扱いは急に難しくなってきます。その時、理論の枠組みに慣性モーメントを持ち込むことで並進運動、回転運動が記述できるようになります。力学の教科書での「～を慣性モーメントと呼ぶ」とだけで式が続く記述を見ているからこういう質問が出るのでしょうか。バットも弾み車も別の目的のものです。慣性モーメントの利用方法として開発されたものではありません。そのような回転する物体の性質を調べようと思えば慣性モーメントは必須のものになるということです。逆なんです。～の目的には慣性モーメントが大きい方がいいとか小さい方がいいとかは出てきます。「重心の位置は？」とか「質量分布は？」とかも出てくるでしょう。でもこういうのを利用方法とは言わないと思います。
斜面に沿ってボールを転がします。摩擦があっても転がればエネルギーのロスはありません。簡単な場面です。この時、高さＨ落下したときの速さはいくらになるでしょう。エネルギー保存で√（２ｇＨ）とするのでは駄目だというのはお分かりですね。
高校で放物運動を学びます。計算練習ばかりです。実際にスロープを造ってビー玉を転がして落下地点を確かめる、または予測するということをやられたことはありますか。
ボール紙で水平に１．０m/sで飛び出すスロープを造るときにいくらの高さからスタートさせればいいかの設計が出来ますか。慣性モーメントの考え方が分からなければこの段階で行き詰まります。
斜面の同じところから落としてもビー玉かボールかで飛び出しの速さは変わってきます。中がつまっているか空間があるかで回転に必要なエネルギーが異なるからです。

お礼

ご意見ありがとうございました！

補足

どうやら私の質問が悪かったようですね。
不愉快な思いをさせてしまったことは、お詫び申し上げます。
どうもすみませんでした。

高校では、生物専攻（現在も）であり、ついこの間物理を始めたばかりだったので、知識がなさすぎましたね。みなさんを頼りすぎました。
悔しいので来期勉強しますっ!!!

回答No.1

hkd9001

こんばんは。
さて、慣性モーメントの利用ですね。私がすぐに思いついたのは「はずみ車」です。
よく子供のおもちゃ（電車など）で車輪を床に２～３回こすってまわしたあと、それを床に置いてやると少しの距離を走る…というのがありますね。あれは、中に「はずみ車」が入っているのですね。