慣性モーメントの導出運動方程式は質量m、質点の座標を~r、質点にかかる力を~F として、
m~¨r = ~F (1)と表現される。ここで~¨r は~r をt で2 回微分したという意味である。補足すると、質点の座標が~r(x; y; z) と表せるとすると、~r = x~e1 +y ~e2 +z ~e3 f~e1 = (1; 0; 0); ~e2 = (0; 1; 0); ~e3 =(0; 0; 1)g とx; y; z 方向のそれぞれの単位ベクトル~e1; ~e2; ~e3 を用いて表せる。ここで、~r の
t での微分は~e1; ~e2; ~e3 の時間変化はないので、
d~r
dt
=~r˙ = dx
dt
~e1 + dy
dt
~e2 + dz
dt
~e3
となる。2 回微分も同様であり、速度~v =~r˙、加速度~a =~r¨ である。
運動量を~p、角速度を~!、角運動量を~ L、力のモーメントを~N 、すると
m ~r ~F
m~¨= ~F (1)
~¨ ~r t 2
~r(x;y;z) ~r = x~e1 + y~e2 + z~e3 f~e1 = (1;0;0); ~e2 = (0;1;0); ~e3 =
(0;0;1)g x;y;z ~e1; ~e2; ~e3 ~r
t ~e1; ~e2; ~e3
d~r
dt
= ~˙r =
dx
dt
~e1 +
dy
dt
~e2 +
dz
dt
~e3
2 ~v = ~˙r ~a = ~¨
~p ~! ~L ~N
~ m~˙r (2)
~˙r = ~ ~r (3)
~L ~r ~(4)
~N ~r ~F (5)
(2) t
d~p
dt
= m~¨...