Question

刚体定轴转动定律

Answer 1

刚体定轴转动定律是指刚体所受的对于某定轴的合外力矩等于刚体对此定轴的转动惯量与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度的乘积。

公式为Mz=Jβ，其中Mz表示对于某定轴的合外力矩，J表示刚体绕给定轴的转动惯量，β表示角加速度。

力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。即力对某一点的力矩的大小为该点到力的作用线所引垂线的长度（即力臂）乘以力的大小，其方向则垂直于垂线和力所构成的平面用力矩的右手螺旋法则来确定。

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。在经典力学中，转动惯量（又称质量惯性矩，简称惯矩）通常以I或J表示，SI单位为 kg·m²。对于一个质点，I= mr²，其中 m 是其质量，r 是质点和转轴的垂直距离。

角加速度是质点绕某轴转动时，角速度也可能随时间变化。我们把单位时间内角速度的变化量。

要注意定轴转动定律是合外力矩对归纳刚体的瞬时作用规律，公式中各量均需是同一时刻对同一刚体、同一转体而言，否则是没有意义的。在定轴转动中，由于合外力矩Mz和角加速度β的方向均在转轴方位，通常用代数量表示。