
常見幾何體]轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式表
對(duì)于細(xì)桿
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的中點(diǎn)并垂直于桿時(shí);J=m(L^2)/12
其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的端點(diǎn)并垂直文藝復(fù)興時(shí)期 于桿時(shí):J=m(L^2)/3
其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。
對(duì)于圓柱體
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸是圓柱體軸線時(shí);J=m(r^2)/2
其中m是圓柱體的質(zhì)量,r是圓柱體的半徑。
對(duì)于細(xì)圓環(huán)
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸通過中心與環(huán)面垂直時(shí),J=mR^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸通過邊緣與環(huán)面垂直時(shí),J=2mR^2;
R為其半徑
對(duì)于薄圓盤
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸通過中心與盤面垂直時(shí),J=﹙1/2﹚mR^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸通過邊緣與盤面垂直時(shí),J=﹙3/2﹚mR^2;
R為其半徑
對(duì)于空心圓柱
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為對(duì)稱軸時(shí),J=﹙1/2﹚m[(R1)^2+(R2)^2];
R1和R2分別為其內(nèi)外半徑。
對(duì)于球殼
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為中心軸時(shí),J=﹙2/3﹚mR^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為球殼的切線時(shí),J=﹙5/3﹚mR^2;
R為球殼半徑。
對(duì)于實(shí)心球體
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為球體的中心軸時(shí),J=﹙2/5﹚mR^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為球體的切線時(shí),J=﹙7/5﹚mR^2;
R為球體半徑
對(duì)于立方體
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為其中心軸時(shí),J=﹙1/6﹚mL^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為其棱邊時(shí),J=﹙2/3﹚mL^2;
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸為其體對(duì)角線時(shí),J=(3/16)mL^2;
L為立方體邊長。
只知道轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算方式而不能使用是沒有意義的。下面給出一些(繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))的剛體動(dòng)力學(xué)公
式。
角加速度與合外力矩的關(guān)系:
角加速度與合外力矩
式中M為合外力矩,為角加速度。可以看出這個(gè)式子與牛頓第二定律是對(duì)應(yīng)的。
角動(dòng)量:
角動(dòng)畫裙子簡筆畫 量
剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能:
轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能
注意這只是剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,其總動(dòng)能應(yīng)該再加上質(zhì)心動(dòng)能。
只用E=(1/2)mv^2不好分析轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的問題,是因?yàn)槠渲胁话瑒傮w的任何轉(zhuǎn)動(dòng)信息,里面的速度v
只代表剛體的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)情況。由這一公式,可以從能量的角度分析剛體動(dòng)力學(xué)的問題。
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(MomentofInertia)是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性(回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運(yùn)動(dòng)或靜止的特性)的量
度,用字母I或J表示。其量值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)軸的位置。轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)
慣量可直接用公式計(jì)算得到。而對(duì)于不規(guī)則剛mc小洲經(jīng)典語錄 體或非均質(zhì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,一般通過實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行測定,
因而實(shí)驗(yàn)方法就顯得十分重要。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的表達(dá)式為I=∑mi*ri^2,若剛體的質(zhì)量是連續(xù)分布的,則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
的計(jì)算公式可寫成I=∫r^2dm=∫r^2dV(式中mi表示剛體的某個(gè)質(zhì)元的質(zhì)量,ri表示該質(zhì)元到轉(zhuǎn)軸的垂直距離,
表示該處的密度,求和號(hào)(或積分號(hào))遍及整個(gè)剛體。)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量cam是什么 的量綱為L^2M,在SI單位制中,它的單位
是kgm^2。
平行軸定理
平行軸定理:設(shè)剛體質(zhì)量為m,繞通過質(zhì)心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Ic,將此軸朝任何方向平行移動(dòng)一個(gè)距離
d,則繞新軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I為:
I=Ic+md^2
這個(gè)定理稱為平行軸定理。
一個(gè)物體以角速度繞固定軸z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)同樣可以視為以同樣的角速度繞平行于z軸且通過質(zhì)心的固定
軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說,繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)等同于繞過質(zhì)心的平行軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)的疊加
垂直軸定理
垂直軸定理:學(xué)習(xí)雷鋒黑板報(bào) 一個(gè)平面剛體薄板對(duì)于垂直它的平面的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,等于繞平面內(nèi)與垂直軸相交的任意
兩正交軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和。
垂直軸定理
表達(dá)式:Iz=Ix+Iy
式中Ix,Iy,Iz分別代表剛體對(duì)x,y,z三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.
對(duì)于非平面薄板狀的剛體,亦有如下垂直軸定理成立
[2]:
垂直軸定理
利用垂直軸定理可對(duì)一些剛體對(duì)一特定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行較簡便的計(jì)算.
剛體對(duì)一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,可折算成質(zhì)量等于剛體寒假日記200字 質(zhì)量的單個(gè)質(zhì)點(diǎn)對(duì)該軸所形成的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由此折算所
得的質(zhì)點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離,稱為剛體繞該軸的回轉(zhuǎn)半徑,其公式為I=M^2,式中M為剛體質(zhì)量;I為轉(zhuǎn)動(dòng)
慣量。
紅塵多少愛,化作春水流。時(shí)光悠悠,歲月悠悠;韶華易逝真情難留。
忘情川上誰因離恨淚流?三生石前誰為癡情消廋?
縱然我望斷天涯孤獨(dú)依舊,在桃花飄落的渡口,我依然會(huì)為你采擷相思的紅豆;在海鷗飛翔的碼頭,我依然會(huì)為你升起祝福的星斗。
你若微笑,我青山嫵媚;你若安好,我綠水無憂!
你若想我,我春風(fēng)盈袖;你若念我,我春住心頭!

本文發(fā)布于:2023-04-12 18:45:54,感謝您對(duì)本站的認(rèn)可!
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