같은 힘도 위치에 따라 다르다
문을 경첩 가까이에서 밀 때와 손잡이 쪽에서 밀 때는 회전시키는 효과가 다르다. 회전축에서 힘의 작용선까지 수직으로 잰 거리가 길수록 같은 힘으로 더 큰 돌림힘을 만들 수 있다. 단순히 손까지의 거리만 보는 것이 아니라 미는 방향도 봐야 한다.
위치와 힘의 벡터곱
한 점에 대한 돌림힘은 그 점에서 힘이 작용하는 위치까지의 벡터와 힘 벡터의 벡터곱으로 표현한다. 회전축을 따라 미는 성분처럼 해당 축에 대한 회전에 기여하지 않는 힘의 성분도 있다.
단위는 힘과 거리의 곱이지만 에너지와 동일한 물리량은 아니다. 에너지는 스칼라인 반면 돌림힘은 회전 방향과 관련된 벡터량이다. 단위의 차원이 같다고 의미까지 같아지는 것은 아니다.
회전 상태를 바꾸는 효과
일정한 관성 모멘트를 가진 물체가 고정축을 중심으로 돌 때 순 돌림힘은 관성 모멘트와 각가속도의 곱으로 나타낼 수 있다. 보다 일반적으로는 순 외부 돌림힘과 전체 각운동량의 시간 변화가 연결된다.
힘의 평형과 회전의 평형
물체에 작용하는 힘의 합이 0이어도 서로 다른 위치에서 작용한 힘들이 회전시키는 효과를 만들 수 있다. 정지 상태의 평형을 판단하려면 힘의 합뿐 아니라 돌림힘의 합도 확인해야 한다. 회전하지 않는다는 사실만으로 개별 돌림힘이 모두 0인 것도 아니다.