관성모멘트 단위 정의 알아보기

물체가 회전 운동을 하는 상태를 계속 유지하려는 성질을 가리켜 관성모멘트(moment of inertia)라고 합니다. 회전 관성이라고 표현하기도 하며, 기호로는 I 로 표현합니다. 동일한 물체라도 회전 축에 따라서 값은 변화할 수 있습니다. 관성 모멘트 단위 표시 기준은 어떻게 될까요? 문과 출신인 이들에게는 다소 어려운 개념일 수 있지만 고전역할이나 관성 텐서, 운동량 등 관련 내용과 비교하면 상대적으로 간단하게 이해될 수 있긴 합니다. 이와 관련해 자세한 내용 알아보겠습니다.

관성 모멘트의 정의

직선 운동과 회전 운동은 각각 서로 대응하는 방정식이 있게 마련입니다. 이중 직선 운동에서 질량에 해당하는 회전운동의 물리량이 관성 모멘트라고 할 수 있는데요. 질량이 m이고 반지름이 r인 원판이 중앙을 축으로 회전한다면 원판의 관성 모멘트는 I=1/2mr^2라고 나타낼 수 있습니다.

관성 모멘트 표시 단위

관성모멘트 단위는 kg m^2입니다. 이때 특이할 점은 질량이 위치한 분포에 따라 달라지며 회전 축이 어디있는지에 따라서도 달라진다는 점입니다. 또 직선운동에서는 F=ma라는 공식이 성립하며, 여기서 F는 힘, m은 질량, a는 가속도를 나타냅니다. 반면 회전운동에서는 τ= Iα 라는 공식으로 대응되며, 이때 τ는 토크, α는 각가속도, I가 관성 모멘트를 의미합니다.