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转动惯量需要什么物理量

发布时间:2023-03-28 04:08:44

① 转动惯量属于什么量是描述什么的物理量

是物体在做定轴转动的扒唤时候 外力矩 与 角加速度 的闭毁 比值,类似于直线运动的时候的 质量 是轿此备合外力与加速的比值.

② 转动惯量是什么量

转动惯量

Moment of Inertia

刚体绕轴转动惯性的度量。其数值为I=Δmiri^2或I=,式中ri为组成刚体的质量微元Δmi(或dm)到转轴的垂直距离;求和号(或积分号)遍及整个刚体。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。规则形状的均质刚体,其转动惯量可直接计得。不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般用实验法测定。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。

描述刚体绕互相平行诸转轴的转动惯量之间的关系,有如下的平行轴定理:刚体对一轴的转动惯量,等于该刚体对同此轴平行并通过质心之轴的转动惯量加上该刚体的质量同两轴间距离平方的乘积。由于和式的第二项恒大于零,因此刚体绕过质量中心之轴的转动惯量是绕该束平行轴诸转动惯量中的最小者。
还有垂直轴定理:垂直轴定理
一个平面刚体薄板对于垂直它的平面轴的转动惯量,等于绕平面内与垂直轴相交的任意两正交轴的转动惯量之和。
表达式:Iz=Ix+Iy

刚体对一轴的转动惯量,可折算成质量等于刚体质量的单个质点对该轴所形成的转动惯量。由此折算所得的质点到转轴的距离 ,称为刚体绕该轴的回转半径κ,其公式为,式中M为刚体质量;I为转动惯量。

转动惯量的量纲为L^2M,在SI单位制中,它的单位是kg·m^2。

刚体绕某一点转动的惯性由更普遍的惯量张量描述。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。

补充对转动惯量的详细解释及其物理意义:
先说转动惯量的由来,先从动能说起大家都知道动能E=(1/2)mv^2,而且动能的实际物理意义是:物体相对某个系统(选定一个参考系)运动的实际能量,(P势能实际意义则是物体相对某个系统运动的可能转化为运动的实际能量的大小)。

E=(1/2)mv^2 (v^2为v的2次方)
把v=wr代入上式 (w是角速度,r是半径,在这里对任何物体来说是把物体微分化分为无数个质点,质点与运动整体的重心的距离为r,而再把不同质点积分化得到实际等效的r)
得到E=(1/2)m(wr)^2
由于某一个对象物体在运动当中的本身属性m和r都是不变的,所以把关于m、r的变量用一个变量K代替,
K=mr^2
得到E=(1/2)Kw^2
K就是转动惯量,分析实际情况中的作用相当于牛顿运动平动分析中的质量的作用,都是一般不轻易变的量。

这样分析一个转动问题就可以用能量的角度分析了,而不必拘泥于只从纯运动角度分析转动问题。

为什么变换一下公式就可以从能量角度分析转动问题呢?
1、E=(1/2)Kw^2本身代表研究对象的运动能量
2、之所以用E=(1/2)mv^2不好分析转动物体的问题,是因为其中不包含转动物体的任何转动信息。
3、E=(1/2)mv^2除了不包含转动信息,而且还不包含体现局部运动的信息,因为里面的速度v只代表那个物体的质心运动情况。
4、E=(1/2)Kw^2之所以利于分析,是因为包含了一个物体的所有转动信息,因为转动惯量K=mr^2本身就是一种积分得到的数,更细一些讲就是
综合了转动物体的转动不变的信息的等效结果K=∑ mr^2 (这里的K和上楼的J一样)
所以,就是因为发现了转动惯量,从能量的角度分析转动问题,就有了价值。

③ 什么叫“转动惯量”,怎么计算

转动惯量,又称惯性距(俗称惯性力矩,易与力矩混淆),通常以Ix、Iy、Iz表示,单位为 kg * m^2,可说是一个物体对于旋转运动的惯性。

  1. 对于一个质点,I = mr^2,其中 m 是其质量,r 是质点和转明伏旦轴的垂直距离。 惯性矩是一个物理量,通常被用作述一个物体抵抗扭动,扭转的厅歼能力。惯性矩的国际单位为千克每平方米(kg·m^2)。Ix、Iy、Iz是通过截面所设立的x、y、x轴的惯性距的量,x、y、z轴的设立根据截面不同可以有不同的设立方法。如果是求梁截面的惯性矩,则要根据梁截面的特点来设立。一般矩形、圆心等形状可以用公式直接套用。

  2. 圆形管道截面惯性矩公式Iz=3.14d4/64中d是指直径,不可能是壁厚。“Iz=3.14d4/64”这个公式是实心圆对以激扰某一直径为轴的截面惯性矩公式。圆形管道的截面是一个圆环,它对直径的惯性矩公式是:Iz=3.14(D4-d4)/64 , 式中D——外径,d——内径。d4是表示d的4次方, D4是表示D的4次方。

  3. 假设受拉区混凝土不参与工作,所以计算是设受压区高度x,受压区混凝土面积对中性轴取矩等于受拉钢筋换算截面对中性轴取矩,列出一元二次方程就可求得x了

④ 描述惯性的物理量

如下:孙前

(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,简称惯距)通常以I
或J表示,SI 单位为 kg·m²。

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)。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。

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。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。

而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过羡基实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。

⑤ 转动惯量与什么有关

问题一:什么是转动惯量?刚体的转动惯量与什么有关? 刚体任一质点M(i),其到转轴的距离R(i),
转动惯量J=∑M(i)R(i)R(i),
它是表示物体保持自己转动状态的能力的量,相丁于平动问题中的质量。
转动惯量与物体的形状、转轴位置、质量相对于转轴的分布情况有关。

问题二:刚体的转动惯量与哪些因素有关 新年好!新春愉快!Happy Chinese New Year !
楼主的问题是:
刚体的转动惯量与哪些因素有关?
答:
1、原则上来说,转动惯量,moment of inertia:
A、取决于转动物体的总质量,更取决于转动物体的质量分布;
B、取决于转动物体的几何形状。
说明:B不是完全独立的因素,塌敬因为形状改变了,质量密度的分布
自然而然地就会发生变化。
2、楼主说的是刚体rigid body,所以在转动过程中,不会形变,不像
流体fluid那样质量虽然不变,但形状时时刻刻在变。
3、另外要注意的是工程上的说法,跟理论物理的说法,有时会有很大
的出入。

问题三:刚体转动惯量的物理意义是什么?它与什么因素有关? 转动惯量物理意义是表征物体转动时候的惯性的物理量。转动惯量的大小取决于刚体的密度、几何形状及转轴的位置。对于不同的转轴,物体的转动惯量是不同的,过质心轴的转动惯量最小。

问题四:定轴转动的物体的转动惯量与哪些因素有关 转动轴及物体确定 ,转动惯量就确定。影响因素 质量(形状,密度)
I=MR^2

问题五:刚体转动惯量与什么有关 转动惯缺御量的公式是M乘R的平方,R是质量到转轴的距离。但是伏衫岩在一个物体中,不是任何质量都拥有同样的R。比如,有的部分离转轴近,有的地方离转轴远。这就需要积分来处理这个问耽。即对所有的质量微元dM*R*R进行求和。因此,刚体的转动惯量与质量分布和转轴相关。

问题六:刚体转动惯量与哪些因素有关 刚体转动惯量与什么有关
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转动惯量的公式是M乘R的平方,R是质量到转轴的距离.但是在一个物体中,不是任何质量都拥有同样的R.比如,有的部分离转轴近,有的地方离转轴远.这就需要积分来处理这个问题.即对所有的质量微元dM*R*R进行求和.因此,刚体的转动惯量与质量分布和转轴相关.

⑥ 转动惯量到底是个表示什么的物理量

转动惯量是刚体力学中的一个碧猛散物理量,是表征物体本身属性的一个性质量。如果题主初学,可以类比质点动力学,用r²dm表示一个质元的转动惯量dJ可得一整个物体的转动惯量为J=∫r²dm。这样乘以转动半径的平方的表示方法是刚体力学在刚体自转时一贯的表现方法。因而两下类比,可将转动惯量比作质点动力学中的知带质量,力矩比作力,悔氏角动量比作动量,转动动能比作动能,它们所成立的力学关系也与质点动力学相似。这样说能理解吗?

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