转动惯量定义为:J=∑
miri^2
(1)式中mi表示刚体的某个质点的质量,ri表示该质点到转轴的垂直距离。
转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。
刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。
(2)
同一刚体对不同转轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。
1、对于细杆:
当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时 ;其中m是杆的质量,L是杆的长度。当回转轴过杆的端点并垂直于杆时 ;其中m是杆的质量,L是杆的长度。
2、对于圆柱体:
当回转轴是圆柱体轴线时 ;其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。
3、对于细圆环:
当回转轴通过环心且与环面垂直时, ;当回转轴通过环边缘且与环面垂直时, ; 沿环的某一直径;R为其半径。
4、对于立方体:
当回转轴为其中心轴时, ;当回转轴为其棱边时;当回转轴为其体对角线时, ;L为立方体边长。
5、对于实心球体:
当回转轴为球体的中心轴时,;当回转轴为球体的切线时, ;R为球体半径。
扩展资料
质量转动惯量
其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义,在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。
电磁系仪表的指示系统,因线圈的转动惯量不同,可分别用于测量微小电流(检流计)或电量(冲击电流计)。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上,精确地测定转动惯量,都是十分必要的。
转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。
而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
参考资料:
F=ma M/r=mdv/dt v=rw dw/dt=a
我的意思是说 知道前面的公式 可以自己变形出转动惯量的表达式 M=Ja 即转动惯量是牛顿第二定律推出的 便于理解记忆
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