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。
转动惯量的表达式为
若刚体的质量是连续分布的,则转动惯量的计算公式可写成
扩展资料:
转动惯量的相关定理
平行轴定理
平行轴定理:设刚体质量为m,绕通过质心转轴的转动惯量为Ic,,将此轴朝任何方向平行移动一个距离d,则绕新轴的转动惯量为:
这个定理称为平行轴定理。
垂直轴定理
垂直轴定理:一个平面刚体薄板对于垂直它的平面的轴的转动惯量,等于绕平面内与垂直轴相交的任意两正交轴的转动惯量之和。
表达式:
除以上两定理外,常用的还有伸展定则。伸展定则阐明,如果将一个物体的任何一点,平行地沿着一支直轴作任意大小的位移,则此物体对此轴的转动惯量不变。可以想像,将一个物体,平行于直轴地,往两端拉开。
在物体伸展的同时,保持物体任何一点离直轴的垂直距离不变,则伸展定则阐明此物体对此轴的转动惯量不变。伸展定则通过转动惯量的定义式就可以简单得到。
参考资料来源:百度百科——转动惯量
为什么刚体的转动惯量大小不变?
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。
刚体转动过程中转动惯量会不会改变?
转动惯量是相对于某个轴的转动惯量,如果刚体在某一过程中转动的轴不变,那么它的转动惯量就是不变的,即普通物理中的定轴转动。假设它的转动轴并不固定,情况就复杂多了,在理论力学中定义了一个更加广义的惯量矩阵来描述刚体的转动惯性,它是一个二阶张量,一个刚体相对某个轴的转动都可以通过这个...
刚体转动惯量与哪些因素有关
1、与刚体的质量有关。 例如半径相同的两个圆柱体,而它们的质量不同,显然,对于相应的转轴,质量大的转动惯量也较大;2、在质量一定的情况下,与质量的分布有关. 例如,质量相同、半径也相同的圆盘与圆环,二者的质量分布不同,圆环的质量集中分布在边缘,而圆盘的质量分布在整个圆面上,所以,圆环...
大学物理:为什么如果转动过程中转动惯量保持不变,则物体以恒定的角速度...
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刚体转动惯量与什么因素有关
刚体转动惯量与以下因素有关:1. 刚体的质量。一个物体的转动惯量与其质量密切相关。质量越大,物体在转动时具有的惯性就会越大,因此转动惯量也会相应增大。2. 刚体的分布质量。转动惯量不仅仅取决于物体的总质量,还与质量的分布有关。如果质量分布离转动轴更近,转动惯量会相对较小;反之,如果质量...
刚体的转动惯量与哪些因素有关
刚体的转动惯量与:刚体的质量、质量的分布、定转轴的位置等因素有关。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。刚体是指在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置...
用三线摆测量刚体的转动惯量实验的实验结论?急求。谢谢!
一、刚体转动惯量的测量是基于物体在转动时惯性性质的实验。实验表明,刚体的转动惯量与其质量及质量分布密切相关。质量越大,转动惯量越大;质量分布离转轴越远,转动惯量也越大。这是因为转动惯量是描述物体转动时惯性大小的物理量,反映了物体对转动状态改变的抵抗程度。二、实验中采用的三线摆装置是一种...
刚体转动惯量
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刚体的转动惯量还与刚体的大小有关。当刚体的大小发生变化时,它的转动惯量也会发生变化。例如,如果一个圆柱形刚体的直径增加,它的转动惯量也会增加。另一方面,如果一个圆柱形刚体的直径减少,它的转动惯量也会减少。刚体的转动惯量还与刚体的质量分布有关。当刚体的质量分布发生变化时,它的转动惯量也...