Trenutek innercijske formule in druge fizikalne formule

click fraud protection

The inercijski trenutek predmeta je številčna vrednost, ki jo je mogoče izračunati za vsako togo telo, ki se giblje skozi fizično vrtenje okoli fiksne osi. Temelji ne samo na fizični obliki predmeta in njegovi porazdelitvi mase, temveč tudi na specifični konfiguraciji vrtenja predmeta. Torej bi isti objekt, ki se vrti na različne načine, imel v vsaki situaciji drugačen vztrajnostni moment.

Splošna formula predstavlja najosnovnejše konceptualno razumevanje inercijskega trenutka. V bistvu je za kateri koli vrtljivi predmet trenutek vztrajnost izračunamo tako, da odvzamemo razdaljo vsakega delca od osi vrtenja (r v enačbi), ki to vrednost primerja (to je tisto, kar je r2 izraz) in ga pomnožimo s kratico maša tega delca. To naredite za vse delce, ki sestavljajo vrteči se predmet, nato pa te vrednosti seštejete in to daje vztrajnostni trenutek.

Posledica te formule je, da isti objekt dobi drugačen vztrajnostni moment, odvisno od tega, kako se vrti. Nova os vrtenja se konča z drugačno formulo, tudi če fizična oblika predmeta ostane enaka.

instagram viewer

Ta formula je najbolj "brute force" pristop k izračunu inercijskega trenutka. Druge predložene formule so običajno bolj uporabne in predstavljajo najpogostejše situacije, s katerimi se srečujejo fiziki.

Splošna formula je uporabna, če lahko predmet obravnavamo kot zbirko diskretnih točk, ki jih je mogoče sešteti. Za bolj izdelan predmet pa bo morda treba uporabiti računanje da vzamemo integral čez celoten volumen. Spremenljivka r je polmer vektor od točke do osi vrtenja. Formula str(r) je funkcija gostote mase na vsaki točki r:

Trdna krogla, ki se vrti na osi, ki gre skozi sredino krogle, z maso M in polmer R, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Votla krogla s tanko, zanemarljivo steno, ki se vrti na os, ki gre skozi sredino krogle, z maso M in polmer R, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Trden valj, ki se vrti na osi, ki gre skozi sredino valja, z maso M in polmer R, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Votla jeklenka s tanko, zanemarljivo steno, ki se vrti na os, ki gre skozi sredino valja, z maso M in polmer R, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Votel valj z vrtenjem na osi, ki gre skozi sredino valja, z maso M, notranji polmer R1, in zunanji polmer R2, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Opomba: Če ste vzeli to formulo in nastavili R1 = R2 = R (ali, primerneje, upoštevalo je matematično mejo kot R1 in R2 približajte se skupnemu polmeru R), dobili bi formulo za moment vztrajnosti votlega tankostenskega valja.

Tanka pravokotna plošča, ki se vrti na osi, ki je pravokotna na sredino plošče, z maso M in stranske dolžine a in b, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Tanka pravokotna plošča, ki se vrti na osi vzdolž enega roba plošče z maso M in stranske dolžine a in b, kje a je razdalja, pravokotna na os vrtenja, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Vitka palica, ki se vrti na osi, ki gre skozi sredino palice (pravokotno na njeno dolžino), z maso M in dolžino L, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

Vitka palica, ki se vrti na osi, ki gre skozi konec palice (pravokotno na njeno dolžino), z maso M in dolžino L, ima vztrajnostni moment, določen s formulo:

instagram story viewer