Drehmoment, Winkelbeschleunigung und Linearbeschleunigung

Aber meine Frage ist: Beeinflusst das Drehmoment die lineare Beschleunigung des rotierenden Körpers zusammen mit der Winkelbeschleunigung?

Obwohl die aufgebrachte Kraft immer senkrecht zum Vektor bleibt, wirkt in jedem Moment eine Nettokraft auf den Körper und daher wird es immer eine gewisse Translationsbewegung und Beschleunigung geben. Siehe linkes Diagramm unten.

Der einzig sichere Weg, nur Rotation ohne Translation zu haben, besteht darin, ein reines Kraftpaar anzuwenden (zwei gleiche und entgegengesetzte parallele Kräfte). Es wird eine reine Rotation ohne Translation induzieren. Siehe rechtes Diagramm. Hoffe das hilft.

Hoffe das hilft.

Sie fragen sich im Wesentlichen, ob wir etwas über die Nettokraft sagen können, wenn wir wissen, wie hoch das Nettodrehmoment zu einem bestimmten Zeitpunkt ist. Generell lässt sich diese Frage nicht beantworten. Sie können Szenarien haben, in denen wir ein Nettodrehmoment ohne Nettokraft haben, Szenarien, in denen wir eine Nettokraft ohne Nettodrehmoment haben, und alles dazwischen.

Betrachten Sie eine Situation ohne Schwerkraft, eine einzelne Kraft (dh nur die Kraft, die ein Drehmoment verursacht) und keine Reibung.

In diesem Fall muss eine Nettokraft vorhanden sein. Denn bei nur einer Kraft ist die Nettokraft genau diese Kraft.$^*$Dies ist unabhängig vom Drehmoment dieser Kraft etwa irgendwann. Das Verschieben des Angriffspunktes der Kraft könnte das Drehmoment der Kraft um einen bestimmten Punkt verändern, aber die Nettokraft bleibt gleich.

$^*$Als eine Art "Widerspruchsbeweis" dieser Stelle, um für die Nettokraft zu sein$0$dann muss die aufgebrachte Kraft auch bedeuten$0$, was ein Widerspruch zu der Aussage ist, dass wir eine Kraft anwenden. Wenn wir also nur eine Kraft anwenden, wissen wir, dass es eine Nettokraft ungleich Null gibt.