大學(xué)物理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式?轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式 1、對(duì)于細(xì)桿:當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的中點(diǎn)(質(zhì)心)并垂直于桿時(shí)I=mL2/I2;其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的端點(diǎn)并垂直于桿時(shí)I=mL2/3;其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。2、那么,大學(xué)物理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式?一起來了解一下吧。
在扭擺法中,一個(gè)質(zhì)量為m、長度為l的物體通握悶巧過一根細(xì)繩懸掛,形成一個(gè)單擺。將物體扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ后,松手讓它擺動(dòng),可以得到以下公式:
T = 2π√(I/mglsinθ)
其中,T為單擺完成一個(gè)周期所需要的時(shí)間,I為物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,g為重力加速度。
假設(shè)在初始時(shí)刻,將物體扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ0,使它在豎直方向偏離了一個(gè)角度為θ0。當(dāng)物體擺到最低點(diǎn)時(shí),它的動(dòng)能最大,勢(shì)能最小,因此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I在這個(gè)位置下最小。因此,一個(gè)周期之后,物體回到了原來的位段鍵置,即θ=θ0,因此可以得到:
2π = 2π√(I/mglsinθ0)
化簡得:
I = mglsin2(θ0)/(2π)2
因此,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I、物體質(zhì)量m、擺長l和初始罩族角度θ0已知時(shí),可以求出單擺的周期T。一個(gè)周期完成的圈數(shù)n可以通過周期和圓頻率ω之間的關(guān)系求得:
T = 1/ω = 2π/ω
n = T/T0
其中,T0為一個(gè)圓周的時(shí)間,即T0 = 2πR/v,其中R為圓周半徑,v為線速度。
因此,一個(gè)周期完成的圈數(shù)n為:
n = (2π/ω) / (2πR/v) = vT / 2πR
其中,v = √(glsinθ0)為物體在最低點(diǎn)的線速度。
這是轉(zhuǎn)動(dòng)定律M=Ja中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J的耐啟悄積分形式。與牛頓第二定律F=ma相比較,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量相當(dāng),是物體在轉(zhuǎn)動(dòng)中慣性大小的量度。按轉(zhuǎn)動(dòng)慣昌渣量的定義式J=Σri2 mi ,J等于剛體中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與該質(zhì)點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離的平方的乘積的總和。通常物體的質(zhì)量可以認(rèn)為是連續(xù)分布的,所以就寫成積分形旁差式J=∫r2dm。
用一種說起來不很準(zhǔn)確,但是比較容易理解的說法,就是每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”加起來,就是整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J的值與轉(zhuǎn)軸的選取有關(guān),
一般情況下選取燃禪的質(zhì)心為轉(zhuǎn)軸位置,此時(shí)記轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jc;
Jc=∫
r^2
dm
如果轉(zhuǎn)軸不在質(zhì)心處,則有公皮唯塵式:J=Jc+Md^2
這里的d是質(zhì)心到轉(zhuǎn)軸的位置,M是的總質(zhì)山做量
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是大學(xué)物理中一個(gè)十分重要的知識(shí)點(diǎn)。下面是由我為大家整理的“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義以及計(jì)算公式”,僅供參考,歡迎大家閱讀本文。
轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)襪慣量
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Moment of Inertia),又稱質(zhì)量慣性矩,數(shù)悉簡稱慣距,是經(jīng)典力學(xué)中物體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性的量度,常用用字母I或J表示。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的SI單位為kg·m2。對(duì)于一個(gè)質(zhì)點(diǎn),I=mr2,其中,m是其質(zhì)量,r是質(zhì)點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸的垂直距離。
和線性動(dòng)力學(xué)中的質(zhì)量相類似,在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)中,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的角色相當(dāng)于物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性,可用于建立角動(dòng)量、角速度、力矩和角加速度等數(shù)個(gè)量之間的關(guān)系。
對(duì)于規(guī)則物體,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以按照相應(yīng)公式直接計(jì)算;對(duì)于外形復(fù)雜和質(zhì)量分布不均的物體,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可通過實(shí)驗(yàn)方法來測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室中最常見的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試方法為三線擺法。
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式
1、對(duì)于細(xì)桿:
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的中點(diǎn)(質(zhì)心)并垂直于桿時(shí)I=mL2/I2;其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。當(dāng)回轉(zhuǎn)軸過桿的端點(diǎn)并垂直于桿時(shí)I=mL2/3;其中m是桿的質(zhì)量,L是桿的長度。
2、對(duì)于圓柱體:
當(dāng)回轉(zhuǎn)軸是圓柱體軸線時(shí)I=mr2/2;其中m是圓柱體的質(zhì)量,r是圓柱體的半徑。
問題一:轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的公式是怎么推導(dǎo)出來的看作是一個(gè)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,在距離盤心r處取一寬為dr的圓環(huán),它的質(zhì)量dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr然后代入 J=∫r^2dm 從0到r積分,得到J=1/2mr^2
問題二:轉(zhuǎn)動(dòng)慣量怎么公式推導(dǎo)關(guān)于大學(xué)物理設(shè)剛體中第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為△mi,該質(zhì)點(diǎn)離軸的垂直距離為ri,則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:
J=∑ri2△mi,
即剛體對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等于組成剛體各質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與各自到轉(zhuǎn)軸的距離平方的乘積之和。
剛體的質(zhì)量可認(rèn)為是連續(xù)分布的,所以上式可寫為積分形式:
J=∫r2dm,
積分式中dm是質(zhì)元的質(zhì)量,r是此質(zhì)元到轉(zhuǎn)軸的距離。
比如圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量其實(shí)就可以看作是一基純個(gè)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
在距離盤心r處取一寬為dr的圓環(huán),它的質(zhì)量dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr
然后代入 J=∫r^2dm 從0到r積分,得野輪到J=1/2mr^2
問題三:圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量推導(dǎo) 10分 圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量其實(shí)就可以看作是一個(gè)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
在距離盤心r處取一頌鋒信寬為dr的圓環(huán),它的質(zhì)量dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr
然后代入 J=∫r^2dm 從0到r積分,得到J=1/2mr^2
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Moment of Inertia)是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性(回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運(yùn)動(dòng)或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。
以上就是大學(xué)物理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式的全部內(nèi)容,問題一:轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的公式是怎么推導(dǎo)出來的 看作是一個(gè)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,在距離盤心r處取一寬為dr的圓環(huán),它的質(zhì)量dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr然后代入 J=∫r^2dm 從0到r積分。