rotatiemoment

Rotatiemoment is een maat voor de neiging van een kracht om een voorwerp om een as of pivot te laten roteren. In de wiskunde wordt het moment van een kracht F ten opzichte van een draaipunt r gedefinieerd als M = r × F, waarbij × het vectorkruisproduct is. De grootte van het moment is M = r F sin(θ), met θ de hoek tussen r en F. De richting van het moment wordt bepaald door de rechthoekige rechterhandregel.

In de dynamica van roterende systemen geldt dL/dt = M, waarbij L het impulsmoment (angular momentum) is. Voor een rigid lichaam dat roteert rond een vaste as, wordt L gegeven door L = I ω, waarbij I het traagheidsmoment is en ω de hoeksnelheid. Als I constant is, geldt M = I α, met α de hoekversnelling. In meer complexe situaties zijn M en L vectoren en moet de volledige vectornotatie worden gebruikt.

Berekening gebeurt door de momenten van alle krachten ten opzichte van een gekozen draaipunt op te tellen: M = Σ r_i × F_i. Het moment hangt af van de arm en de hoek tussen de kracht en de arm. Een kracht loodrecht op de arm levert het grootsteMoment; krachten dicht bij het draaipunt leveren een kleiner moment. De richting van M wordt bepaald door de rechterhandregel.

Een rotatiemoment heeft de eenheid Newtonmeter (N·m). Voor praktijkvoorbeelden, zoals het openen van een deur met een kracht op de deurkruk of het aandraaien van een moer met een sleutel, ontstaat een moment dat de rotatie stuurt. In techniek en natuurkunde is het begrip essentieel voor het ontwerp en de analyse van roterende systemen.