單擺復擺的區別

2022-03-17 04:22:27 字數 616 閱讀 9694

轉動慣量

momentofinertia

剛體繞軸轉動慣性的度量。其數值為i=(求和符號)δmiri^2或i=(積分符號)ri^2dm,式中ri為組成剛體的質量微元δmi(或dm)到轉軸的垂直距離;求和號(或積分號)遍及整個剛體。轉動慣量只決定於剛體的形狀、質量分布和轉軸的位置,而同剛體繞軸的轉動狀態(如角速度的大小)無關。

規則形狀的均質剛體,其轉動慣量可直接計得。不規則剛體或非均質剛體的轉動慣量,一般用實驗法測定。轉動慣量應用於剛體各種運動的動力學計算中。

描述剛體繞互相平行諸轉軸的轉動慣量之間的關係,有如下的平行軸定理:剛體對一軸的轉動慣量,等於該剛體對同此軸平行並通過質心之軸的轉動慣量加上該剛體的質量同兩軸間距離平方的乘積。由於和式的第二項恆大於零,因此剛體繞過質量中心之軸的轉動慣量是繞該束平行軸諸轉動慣量中的最小者。

剛體對一軸的轉動慣量,可折算成質量等於剛體質量的單個質點對該軸所形成的轉動慣量。由此折算所得的質點到轉軸的距離,稱為剛體繞該軸的迴轉半徑κ,其公式為κ=√i/m,式中m為剛體質量;i為轉動慣量。

轉動慣量的量綱為l2m,在si單位制中,它的單位是kg·m2。

剛體繞某一點轉動的慣性由更普遍的慣量張量描述。慣量張量是二階對稱張量,它完整地刻畫出剛體繞通過該點任一軸的轉動慣量的大小。

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