刚体的转动惯量是怎么个具体求法?拜托了

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2019-07-18 · 关注我不会让你失望
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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。

对于圆锥:

扩展资料:

转动惯量的常用公式

式中Ix,Iy,Iz分别代表刚体对x,y,z三轴的转动惯量.

式中m表示刚体的某个质元的质量,r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。) 

参考资料来源:百度百科-转动惯量的学习与计算

PasirRis白沙
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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:



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刚体的转动惯量计算方法:形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。细杆、圆柱体、细圆环、薄圆盘、空心圆柱等等都有自己不同的计算公式,举例如下:

1、细杆

当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时 ;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  ;其中m是杆的质量,L是杆的长度。

2、圆柱体

当回转轴是圆柱体轴线时 ;其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。

3、细圆环

当回转轴通过环心且与环面垂直时, ;

当回转轴通过环边缘且与环面垂直时, ;

当沿环的某一直径时, ,R为其半径。

4、球壳

当回转轴为中心轴时, ;

当回转轴为球壳的切线时, ;R为球壳半径。

5、立方体

当回转轴为其中心轴时, ;

当回转轴为其棱边时, ;

当回转轴为其体对角线时, ;L为立方体边长。

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I=mr^2。
转动惯量的计算公式是:I=mr^2。转动惯量(MomentofInertia)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,通常以/或J表示。
刚体绕轴转动惯性的度量。其数值为J=∑mi*ri^2,式中mi表示刚体的某个质点的质量,ri表示该质点到转轴的垂直距离,求和号(或积分号)遍及整个刚体。
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爱说八卦i
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2019-10-23 · 说的都是干货,快来关注
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