您当前的位置 :环球传媒网>资讯 > 正文
转动惯量及其数学表达式(转动惯性)
2023-06-03 18:22:17 来源:互联网 编辑:
导读

1、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/或J表示。

2、其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。

3、刚体的转动惯量有着重要的物理意义,在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。


(相关资料图)

4、电磁系仪表的指示系统,因线圈的转动惯量不同,可分别用于测量微小电流(检流计)或电量(冲击电流计)。

5、在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上,精确地测定转动惯量,都是十分必要的。

6、  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。

7、形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。

8、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。

9、转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。

10、  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。

11、)[1]  转动惯量的量纲为L^2M,在SI单位制中,它的单位是kg·m^2。

12、  此外,计算刚体的转动惯量时常会用到平行轴定理、垂直轴定理(亦称正交轴定理)及伸展定则。

13、张量定义  刚体绕某一点转动的惯性可由更普遍的惯量张量描述。

14、惯量张量是二阶对称张量,它完整地刻画出刚体绕通过该点任一轴的转动惯量的大小。

15、出于简单的角度考虑,这里仅给出绕质心的转动惯量张量的定义及其在力矩方程中的表达.  设有一个刚体A,其质心为C,刚体A绕其质心C的转动惯量张量定义为Jc,则Jc=∫ρ(r●rδ-rr)dV。

16、该积分遍及整个刚体A,且,  其中,r=r1e_1+ r2e_2+ r3e_3,是刚体质心C到刚体上任一点B的矢径;表达式rr是两个矢量的并乘;而单位张量δ是度量张量,δ=δ_ije_i e_j,这里i和j是哑指标,标架(C;e_1,e_2,e_3)是一个典型的单位正交曲线标架;ρ是刚体的密度。

17、  转动惯量张量的力矩方程转动惯量  设刚体A所受到的绕其质心C的合力矩矢量为ΣMc,刚体A在惯性系下的角速度矢量为ω,角加速度矢量为α,。

本文到此分享完毕,希望对大家有所帮助。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!

关键词:

相关阅读
分享到:
版权和免责申明

凡注有"环球传媒网"或电头为"环球传媒网"的稿件,均为环球传媒网独家版权所有,未经许可不得转载或镜像;授权转载必须注明来源为"环球传媒网",并保留"环球传媒网"的电头。

Copyright © 1999-2017 cqtimes.cn All Rights Reserved 环球传媒网-重新发现生活版权所有 联系邮箱:8553 591@qq.com