一:转动惯量怎么算
转动惯量等于组成物体的各质元(质点)的质量和它到转动轴距离平方的乘积的总和。
即 J=m1*r1^2+m2*r2^2+m3*r3^2+......=∑m稜*ri^2=∫ r^2*dm
不同的物体以及对不同的转动轴,求得的转动惯量一般是不相等的。
二:转动惯量怎么求???
您好 对于细杆
当回转轴过杆的中点并垂直于杆时;J=m(L^2)/12
其中m是杆的质量,L是杆的长度。
当回转轴过杆的端点并垂直于杆时:J=m(L^2)/3
其中m是杆的质量,L是杆的长度。
对于圆柱体
当回转轴是圆柱体轴线时;J=m(r^2)/2
其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。
对于细圆环
当回转轴通过中心与环面垂直时,J=mR^2;
当回转轴通过边缘与环面垂直时,J=2mR^2;
R为其半径
对于薄圆盘
当回转轴通过中心与盘面垂直时,J=﹙1/2﹚mR^2;
当回转轴通过边缘与盘面垂直时,J=﹙3/2﹚mR^2;
R为其半径
对于空心圆柱
当回转轴为对称轴时,J=﹙1/2﹚m[(R1)^2+(R2)^2];
R1和R2分别为其内外半径。
对于球壳
当回转轴为中心轴时,J=﹙2/3﹚mR^2;
当回转轴为球壳的切线时,J=﹙5/3﹚mR^2;
R为球壳半径。
对于实心球体
当回转轴为球体的中心轴时,J=﹙2/5﹚mR^2;
当回转轴为球体的切线时,J=﹙7/5﹚mR^2;
R为球体半径
对于立方体
当回转轴为其中心轴时,J=﹙1/6﹚mL^2;
当回转轴为其棱边时,J=﹙2/3﹚mL^2;
当回转轴为其体对角线时,J=(3/16)mL^2;
L为立方体边长。
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只知道转动惯量的计算方式而不能使用是没有意义的。下面给出一些(绕定轴转动时)的刚体动力学公式。
角加速度与合外力矩的关系:
角加速度与合外力矩
式中M为合外力矩,β为角加速度。可以看出这个式子与牛顿第二定律是对应的。 角动量:
角动量
刚体的定轴转动动能:
转动动能
注意这只是刚体绕定轴的转动动能,其总动能应该再加上质心动能。
只用E=(1/2)mv^2不好分析转动刚体的问题,是因为其中不包含刚体的任何转动信息,里面的速度v只代表刚体的质心运动情况。由这一公式,可以从能量的角度分析刚体动力学的问题。
转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。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。转动惯量的表达式为I=∑ mi*ri^2,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I=∫r^2dm=∫r^2ρdV(式中mi表示刚体的某个质元的质量,ri表示该质元到转轴的垂直距离,ρ表示该处的密度,求和号(或积分号)遍及整个刚体。)转动惯量的量纲为L^2M,在SI单位制中,它的单位是kg·m^2。
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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I为:
I=Ic+md^2
这个定理称为平行轴定理。
一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动同样可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转动的叠加
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。
垂直轴定理
表达式: Iz=Ix+Iy
式中Ix,......余下全文>>
三:刚体的转动惯量是怎么个具体求法?拜托了
楼主的问题涉及到几个方面:1、刚体刚体,就是 rigid body,就是形状不能改变,自然地,质量总数不能变,连质量的分布规律都不能改变。刚体的数学定义是,在运动中,任何两点之间的距离保持不变。2、转动惯量 moment of inertia一个物体的质量是固定的,但是转动惯量却不是,对于不同的点,有不同的转动惯量;对于不同的点,也就可能有不同的转动角速度、角加速度、角动量。转动惯量,是指一个质量为m的物体,最转动中心的惯性;这个惯性,既跟转动物体的质量成正比,又跟距离的平方成反比。转动惯量一般用 I 表示,是 i 的大写平动跟转动的对比:平动动能 = ½ mv² = (½) 乘以 (平动惯量 m) 乘以 平动线速度的平方;转动动能 = ½ Iω² = (½) 乘以 (转动惯量 I) 乘以 转动角速度的平方。
3、力矩 moment改变一个物体的转动加速度、角动量的不是力,力只能产生加速度;力矩才能产生角加速度;即使合外力为0,对质心不产生加速度,但是对物体却可能产生角加速度。另外要注意的是:A、角动量守恒,就是动量矩守恒,角动量就是动量矩;不同的教师,不同先习惯,最可恶的是有些教师,并不揭穿它们。B、一些教工程的教师,喜欢另外取名,合力不叫合力,叫主矢;合力矩叫主矩、、、、尽管他们讲得口沫横飞、声嘶力竭,其实是毫无必要的搅局,实属文字游戏、无病呻吟。
下面提供一份总结,跟几个计算实例,供楼主参考。
转动惯量的概念,仔细思考,仔细计算一些实例,一通就通。
如有疑问,欢迎追问,有问必答,直至满意。
下面的图片,均可点击放大,图片更加清晰。
对于圆锥:
四:圆盘的转动惯量怎么求,给出过程
可以先取一个宽度为dx的环形微元dm,计算环形微元相对于转轴的转动惯量,然后对整个圆盘从0到R对dx做积分。具体计算如下图。
五:圆柱体的转动惯量怎么求
圆柱体和圆盘的转动惯量的计算过程都是相同的。通过取一个环状的质量元,计算微元的转动惯量,然后对整个盘求积分。具体计算如下图
六:怎样记转动惯量公式
其实,在我个人看来,转动惯量和质量是一样的。质量是阻止力对其产生线加速度,转动惯量则是阻止力矩产生角加速度。给分吧,同学,我的大学老师都说这种想法非常好。