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轉(zhuǎn)動慣量的物理意義及平行軸定理是什么

2024-06-12 12:38:11文/宋艷平

轉(zhuǎn)動慣量的物理意義是:轉(zhuǎn)動慣量物理意義是表征物體轉(zhuǎn)動時候的慣性的物理量。 轉(zhuǎn)動慣量的大小取決于剛體的密度、幾何形狀及轉(zhuǎn)軸的位置。 對于不同的轉(zhuǎn)軸,物體的轉(zhuǎn)動慣量是不同的,過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量最小。

轉(zhuǎn)動慣量的物理意義及平行軸定理是什么

轉(zhuǎn)動慣量的物理意義

轉(zhuǎn)動慣量,是剛體繞軸轉(zhuǎn)動時慣性(回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。

轉(zhuǎn)動慣量其量值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)軸的位置。剛體的轉(zhuǎn)動慣量有著重要的物理意義,在科學(xué)實驗、工程技術(shù)、航天、電力、機械、儀表等工業(yè)領(lǐng)域也是一個重要參量。電磁系儀表的指示系統(tǒng),因線圈的轉(zhuǎn)動慣量不同,可分別用于測量微小電流(檢流計)或電量(沖擊電流計)。在發(fā)動機葉片、飛輪、陀螺以及人造衛(wèi)星的外形設(shè)計上,精確地測定轉(zhuǎn)動慣量,都是十分必要的。

轉(zhuǎn)動慣量只決定于剛體的形狀、質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸的位置,而同剛體繞軸的轉(zhuǎn)動狀態(tài)(如角速度的大小)無關(guān)。形狀規(guī)則的勻質(zhì)剛體,其轉(zhuǎn)動慣量可直接用公式計算得到。而對于不規(guī)則剛體或非均質(zhì)剛體的轉(zhuǎn)動慣量,一般通過實驗的方法來進行測定,因而實驗方法就顯得十分重要。轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)用于剛體各種運動的動力學(xué)計算中。

轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理是什么

轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理是指,剛體對于某軸的轉(zhuǎn)動慣量等于剛體對于通過其質(zhì)心且和該軸平行的軸的轉(zhuǎn)動慣量與剛體的質(zhì)量和兩軸間距平方的乘積之和。公式表示為:J=Jc+md2,其中J表示剛體對某一軸的轉(zhuǎn)動慣量,Jc表示剛體對于通過其質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動慣量,m表示剛體的質(zhì)量,d表示兩平行軸之間的距離。

這個定理能夠很簡易地從剛體對于一支通過質(zhì)心的直軸(質(zhì)心軸)的轉(zhuǎn)動慣量,計算出剛體對平行于質(zhì)心軸的另外一支直軸的轉(zhuǎn)動慣量,從而方便地進行轉(zhuǎn)動慣量的計算和轉(zhuǎn)換。

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