회전력

회전력 (回轉力, Torque)은 물체를 회전시키는 원인이 되는 힘의 모멘트를 의미한다. 돌림힘이라고도 한다. 물체에 힘이 작용할 때, 그 힘이 물체의 회전축으로부터 떨어진 거리와 힘의 크기의 곱으로 정의된다. 즉, 동일한 크기의 힘이라도 회전축에서 멀리 떨어진 곳에 작용할수록 더 큰 회전력을 발생시킨다.

회전력은 크기와 방향을 가지는 벡터량이며, 국제단위계(SI)에서 뉴턴 미터(N·m) 단위를 사용한다. 회전력의 방향은 오른손 법칙에 따라 결정되는데, 오른손의 손가락을 회전 방향으로 감아 쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이 회전력의 방향이 된다.

회전력은 다양한 분야에서 중요한 개념으로 사용된다. 예를 들어, 엔진의 성능을 나타내는 지표 중 하나이며, 나사를 조이거나 풀 때, 문을 열고 닫을 때 등 일상생활에서도 쉽게 찾아볼 수 있다.

회전력의 크기는 다음과 같은 식으로 표현된다.

τ = r × F

여기서 τ는 회전력, r은 회전축으로부터 힘이 작용하는 점까지의 거리 벡터, F는 힘 벡터를 나타낸다. ×는 벡터곱(외적)을 의미한다. 따라서 회전력의 크기는 |τ| = |r| |F| sinθ 로 계산될 수 있으며, 여기서 θ는 r과 F 사이의 각도이다.

회전력은 물체의 각가속도와 직접적인 관계를 가진다. 뉴턴의 회전 운동 법칙에 따르면, 물체에 작용하는 알짜 회전력은 그 물체의 관성 모멘트와 각가속도의 곱과 같다.