大學物理轉動慣量公式?轉動慣量計算公式 1、對于細桿:當回轉軸過桿的中點(質心)并垂直于桿時I=mL2/I2;其中m是桿的質量,L是桿的長度。當回轉軸過桿的端點并垂直于桿時I=mL2/3;其中m是桿的質量,L是桿的長度。2、那么,大學物理轉動慣量公式?一起來了解一下吧。
在扭擺法中,一個質量為m、長度為l的物體通握悶巧過一根細繩懸掛,形成一個單擺。將物體扭轉一個角度θ后,松手讓它擺動,可以得到以下公式:
T = 2π√(I/mglsinθ)
其中,T為單擺完成一個周期所需要的時間,I為物體的轉動慣量,g為重力加速度。
假設在初始時刻,將物體扭轉一個角度θ0,使它在豎直方向偏離了一個角度為θ0。當物體擺到最低點時,它的動能最大,勢能最小,因此轉動慣量I在這個位置下最小。因此,一個周期之后,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,當轉動慣量I、物體質量m、擺長l和初始罩族角度θ0已知時,可以求出單擺的周期T。一個周期完成的圈數n可以通過周期和圓頻率ω之間的關系求得:
T = 1/ω = 2π/ω
n = T/T0
其中,T0為一個圓周的時間,即T0 = 2πR/v,其中R為圓周半徑,v為線速度。
因此,一個周期完成的圈數n為:
n = (2π/ω) / (2πR/v) = vT / 2πR
其中,v = √(glsinθ0)為物體在最低點的線速度。
這是轉動定律M=Ja中轉動慣量J的耐啟悄積分形式。與牛頓第二定律F=ma相比較,轉動慣量與質點的質量相當,是物體在轉動中慣性大小的量度。按轉動慣昌渣量的定義式J=Σri2 mi ,J等于剛體中每個質點的質量與該質點到轉軸的距離的平方的乘積的總和。通常物體的質量可以認為是連續分布的,所以就寫成積分形旁差式J=∫r2dm。
用一種說起來不很準確,但是比較容易理解的說法,就是每個質點的“轉動慣量”加起來,就是整體的轉動慣量。
轉動慣量J的值與轉軸的選取有關,
一般情況下選取燃禪的質心為轉軸位置,此時記轉動慣量為Jc;
Jc=∫
r^2
dm
如果轉軸不在質心處,則有公皮唯塵式:J=Jc+Md^2
這里的d是質心到轉軸的位置,M是的總質山做量
轉動慣量是大學物理中一個十分重要的知識點。下面是由我為大家整理的“轉動慣量的定義以及計算公式”,僅供參考,歡迎大家閱讀本文。
轉動數襪慣量
轉動慣量(Moment of Inertia),又稱質量慣性矩,數悉簡稱慣距,是經典力學中物體繞軸轉動時慣性的量度,常用用字母I或J表示。轉動慣量的SI單位為kg·m2。對于一個質點,I=mr2,其中,m是其質量,r是質點和轉軸的垂直距離。
和線性動力學中的質量相類似,在旋轉動力學中,轉動慣量的角色相當于物體旋轉運動的慣性,可用于建立角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關系。
對于規則物體,其轉動慣量可以按照相應公式直接計算;對于外形復雜和質量分布不均的物體,轉動慣量可通過實驗方法來測定。實驗室中最常見的轉動慣量測試方法為三線擺法。
轉動慣量計算公式
1、對于細桿:
當回轉軸過桿的中點(質心)并垂直于桿時I=mL2/I2;其中m是桿的質量,L是桿的長度。當回轉軸過桿的端點并垂直于桿時I=mL2/3;其中m是桿的質量,L是桿的長度。
2、對于圓柱體:
當回轉軸是圓柱體軸線時I=mr2/2;其中m是圓柱體的質量,r是圓柱體的半徑。
問題一:轉動慣量的公式是怎么推導出來的看作是一個圓盤的轉動慣量,在距離盤心r處取一寬為dr的圓環,它的質量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:轉動慣量怎么公式推導關于大學物理設剛體中第i個質點的質量為△mi,該質點離軸的垂直距離為ri,則轉動慣量為:
J=∑ri2△mi,
即剛體對轉軸的轉動慣量等于組成剛體各質點的質量與各自到轉軸的距離平方的乘積之和。
剛體的質量可認為是連續分布的,所以上式可寫為積分形式:
J=∫r2dm,
積分式中dm是質元的質量,r是此質元到轉軸的距離。
比如圓柱體的轉動慣量其實就可以看作是一基純個圓盤的轉動慣量
在距離盤心r處取一寬為dr的圓環,它的質量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:圓柱體轉動慣量推導 10分 圓柱體的轉動慣量其實就可以看作是一個圓盤的轉動慣量
在距離盤心r處取一頌鋒信寬為dr的圓環,它的質量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
轉動慣量(Moment of Inertia)是剛體繞軸轉動時慣性(回轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。
以上就是大學物理轉動慣量公式的全部內容,問題一:轉動慣量的公式是怎么推導出來的 看作是一個圓盤的轉動慣量,在距離盤心r處取一寬為dr的圓環,它的質量dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr然后代入 J=∫r^2dm 從0到r積分。