Ciszterci rendi katolikus gimnázium, Baja, 1933
5 2. A szabad tengely. A forgó pörgetyű szabad tengelyét a körűié forgó tömegekben kifejlődő centrifugális erők hozzák létre. Ugyanis a részarányos pörgetyűn a forgó tengelytől egyenlő távolságban és egymással szemben fekvő, egyenlő nagyságú, tömegrészekben azonos nagyságú centrifugális erők fejlődnek, amelyek a tengelyben egymást kölcsönösen ellensúlyozzák, az algebrai összegük 0-val egyenlő. A forgó tengelyre tehát a centrifugális erők részéről erő nem hat. Minthogy azonban a szóban forgó centrifugális erők működésbeli síkjukat, a bennük szereplő tömegek tehetetlensége miatt, kénytelenek megtartani, ezek az erők valósággal kényszerítik a forgó tengelyt irányának a megtartására. A forgó tengelyt e kényszer- helyzete miatt tehát épen nem mondhatjuk szabadnak. A szabad tengely kifejezést a fizikában elfogadott műszónak kell tekintenünk. Érthető és bővebb megokolásra nem szorul, hogy a szabad tengelyt alkotó centrifugális erők forgó tömegei annál nagyobb energiával kényszerülnek tehetetlenségüknél fogva kezdetbeli síkjukban megmaradni, minél nagyobb a pörgetyű tömege és minél gyorsabban forog az. Nagy tömegű, gyorsan forgó pörgetyűben nagy energia készlet van felhalmozva, amely képesíti azt a maga súlyán kívül még más súlynak hordására is. (1. ábra q). sec 3. A forgó pörgetyű energiája. Valamely m gr. tömegű sebességgel haladó testnek kinetikai energiája E=\mv'-(erg.). E képlettel a forgó pörgetyű kinetikai energiáját nem lehet kiszámítani, mert tömegének minden grammja, amely a forgó tengelytől különböző frl,r2,r3....) távolságban fekszik, más sebességgel forog. A szögsebességük (<v = v) azonban egyenlő. Ha szögsebességgel számítjuk ki a pörgetyű minden egyes grammjának kinetikai energiáját, akkor a pörgetyű kinetikai energiáját e sor adja : p__i rí'»-_ rjw2 n 2 ' 2 ' 2 + ...=yri+rl+A+....)(erg.) A zárójel közt fekvő sort, amelynek értékét némely esetben számítással, más esetben tapasztalati utón lehet meghatározni, tehetetlenségi nyomatéknak nevezzük és ;<-vel jelöljük. A forgó test kinetikai energiáját tehát e képlet fejezi ki: . >"»2 E= В rr. A tehetetlenségi nyomatéknak,,«-nek, fizikai értelme : olyan elméleti tömeg az, amely a test forgó tengelyétől 1 cm. távolságban van elhelyezve, és amelynek ugyanakkora kinetikai energiája van, mint amekkora a i. abra. AU gépi kereknek az U-ban levo tengelyere £.,, “ c , , ,, ao-l vonatk. tehetetlenségi nyomatéka CD körvonal. fölvett forgo teste. A 2. abra egy
