inercijos momentas Objekto dydis yra apskaičiuotas standžiajam kūnui, kuris sukasi sukamaisiais judesiais aplink fiksuotą, matas ašis: tai yra, ji matuoja, kaip sunku būtų pakeisti objekto dabartinį sukimosi greitį. Šis matavimas apskaičiuojamas remiantis masės pasiskirstymu objekte ir ašies padėtimi, tai reiškia tas pats objektas gali turėti labai skirtingas inercijos momentų reikšmes, priklausomai nuo sukimasis.
Konceptualiai inercijos momentas gali būti laikoma atspindinčia objekto atsparumą pokyčiams kampinis greitis, panašiai kaip mišios reiškia atsparumą pokyčiams greitis ne sukamaisiais judesiais, po Niutono judėjimo dėsniai. Inercijos skaičiavimo momentas nustato jėgą, kurios prireiktų norint sulėtinti, pagreitinti ar sustabdyti objekto sukimąsi.
Tarptautinė vienetų sistema (SI vienetas) inercijos momento yra vienas kilogramas kvadratiniam metrui (kg-m2). Lygtyse jis paprastai vaizduojamas kintamuoju Aš arba AšP (kaip parodytoje lygtyje).
Paprasti inercijos akimirkos pavyzdžiai
Kaip sunku pasukti tam tikrą objektą (perkelti jį apskritimo pavidalu pagal sukimosi tašką)? Atsakymas priklauso nuo objekto formos ir to, kur sutelkta objekto masė. Taigi, pavyzdžiui, rato, kurio ašis yra viduryje, inercijos (atsparumo pokyčiams) suma yra gana nedidelė. Visa masė pasiskirsto tolygiai aplink sukimosi tašką, todėl nedidelis sukimo momentas, esantis ratu tinkama linkme, pakeis jo greitį. Tačiau tai yra daug sunkiau, o išmatuotas inercijos momentas būtų didesnis, jei bandytumėte tą patį ratą nublokšti į jo ašį arba pasukti telefono stulpą.
Naudojant inercijos akimirką
Objekto, besisukančio aplink fiksuotą objektą, inercijos momentas yra naudingas apskaičiuojant du pagrindinius sukamojo judesio dydžius:
- Rotacinis kinetinė energija:K = Iω2
- Kampinis pagreitis:L = Iω
Galite pastebėti, kad aukščiau pateiktos lygtys yra labai panašios į linijinės kinetinės energijos ir impulsų formules su inercijos momentu "Aš “ užimti mišių vietą “m " ir kampinis greitis "ω" užimdamas greičio vietą “v", kuris dar kartą parodo įvairių sąvokų panašumus sukamaisiais judesiais ir tradiciškesniais tiesinio judesio atvejais.
Skaičiuojamas inercijos momentas
Šiame puslapyje pavaizduota lygtis, kaip apskaičiuoti inercijos momentą pačia bendra forma. Tai iš esmės sudaro šie žingsniai:
- Išmatuokite atstumą r nuo bet kokių dalelių objekte iki simetrijos ašies
- Nukreipkite tą atstumą
- Padauginkite tą kvadratinį atstumą iš dalelės masės
- Pakartokite kiekvieną objekto dalelę
- Sudėkite visas šias vertes
Ypač pagrindiniam objektui su aiškiai apibrėžtu dalelių (arba komponentų, kurie gali būti) skaičiumi gydomi kaip dalelės), šią vertę galite tiesiog apskaičiuoti beatodairiškai, kaip aprašyta aukščiau. Tačiau iš tikrųjų dauguma objektų yra pakankamai sudėtingi, kad tai nėra ypač įmanoma (nors protingas kompiuterio kodavimas gali padaryti brutaliosios jėgos metodą gana nesudėtingą).
Inercinio momento apskaičiavimui yra daugybė metodų, kurie yra ypač naudingi. Daugybė bendrų objektų, tokių kaip besisukantys cilindrai ar sferos, yra labai tiksliai apibrėžti inercijos formulių momentas. Yra matematinių būdų, kaip išspręsti problemą ir apskaičiuoti inercijos momentą tiems objektams, kurie yra labiau neįprasti ir netaisyklingi, taigi kelia daugiau iššūkių.