Ha teljesen szabadon van egy merev test, és arra külső erők hatnak, akkor honnan lehet tudni, hogy milyen tömegközépponton átmenő tengely körül forog pillanatnyilag?

Először is ugye feltételezzük, hogy kezdetben nem mozog.

Utána pedig felírod a tömegközéppontra az összes forgatónyomatékot, és amelyik nyer...

Szerintem ez egy jó kérdés.

Vegyünk pl egy elhanyagolható tömegű méterrudat, aminek a közepén van egy nagyobb tömeg. A 0 centis és a 10 centis jelnél van két azonos nagyságú töltés. Az egyik pozitív a másik negatív előjelű.

Helyezzük el egy homogén elektroszatikus, gravitációmentes térben.

A rá ható erők eredője 0 lesz, a tömegközéppontja nem fog gyorsulni. Ez azt jelenti, hogy a rá ható forgatónyomaték hatására a tömegközéppont körül kezd forogni. A tömegközéppontra kell számolni a forgató és tehetetlenségi nyomatékot.

Az aktuális forgástengely meghatározása általában nehéz feladat, különösen abban az esetben, ha a test nem rendelkezik jelentős szimmetriával. Az egyik lehetséges módszer a test mozgásának megfigyelése és elemzése lenne, például hogyan változik a test sebessége vagy az erők hatása a test különböző pontjaiban. Ha a test például egyenletesen gyorsul vagy lassul, annak jelentősége lehet a forgástengely meghatározásában.

A gyakorlatban azonban általában számítógépes modellezésre támaszkodunk, amelynek során több lehetséges forgástengelyt is kipróbálnak, és a modell alapján megvizsgálják, hogy melyik forgástengely esetén illeszkedik legjobban a modell a kísérleti adatokhoz. A számítások során a test mozgására vonatkozó képleteket és a mai számítástechnikai eszközök segítségével több forgástengelyt is kipróbálhatunk, amíg megtaláljuk az aktuális forgástengelyt.

Összefoglalva, a forgástengely meghatározása általában nem egyszerű probléma, és általában a test mozgásának megfigyelésével, elemzésével vagy számítógépes modellezéssel oldjuk meg.