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    轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)慣量的物理意義是:轉(zhuǎn)動(dòng)慣量物理意義是表征物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的慣性的物理量。 轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)于不同的轉(zhuǎn)軸,物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是不同的,過(guò)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小。

    轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義及平行軸定理是什么

    轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義

    轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,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。

    轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)慣量有著重要的物理意義,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程技術(shù)、航天、電力、機(jī)械、儀表等工業(yè)領(lǐng)域也是一個(gè)重要參量。電磁系儀表的指示系統(tǒng),因線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同,可分別用于測(cè)量微小電流(檢流計(jì))或電量(沖擊電流計(jì))。在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛輪、陀螺以及人造衛(wèi)星的外形設(shè)計(jì)上,精確地測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,都是十分必要的。

    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(wú)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)則剛體或非均質(zhì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定,因而實(shí)驗(yàn)方法就顯得十分重要。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)用于剛體各種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中。

    轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理是什么

    轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理是指,剛體對(duì)于某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等于剛體對(duì)于通過(guò)其質(zhì)心且和該軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)某一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,Jc表示剛體對(duì)于通過(guò)其質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)定理能夠很簡(jiǎn)易地從剛體對(duì)于一支通過(guò)質(zhì)心的直軸(質(zhì)心軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,計(jì)算出剛體對(duì)平行于質(zhì)心軸的另外一支直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,從而方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算和轉(zhuǎn)換。

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