Inercijos formulės ir kitų fizikos formulių akimirka

click fraud protection

inercijos momentas Objekto vertė - tai skaitinė vertė, kurią galima apskaičiuoti bet kokiam standžiam kūnui, kuris fiziškai sukasi aplink fiksuotą ašį. Tai pagrįsta ne tik fizine objekto forma ir jo masės pasiskirstymu, bet ir konkrečia objekto sukimosi konfigūracija. Taigi tas pats objektas, besisukantis skirtingais būdais, kiekvienoje situacijoje turėtų skirtingą inercijos momentą.

Bendroji formulė atspindi elementariausią inercijos momento konceptualų supratimą. Iš esmės bet kokiam besisukančiam objektui momentas yra inercija galima apskaičiuoti imant kiekvienos dalelės atstumą nuo sukimosi ašies (r lygtyje), padaliję tą reikšmę (tai yra r2 terminas), ir padauginus jį iš karto mišios tos dalelės. Tai darote visoms dalelėms, kurios sudaro besisukantį objektą, tada pridėkite tas vertes kartu, ir tai suteikia inercijos momentą.

Šios formulės pasekmė yra ta, kad tas pats objektas gauna skirtingą inercijos momento vertę, priklausomai nuo to, kaip jis sukasi. Nauja sukimosi ašis baigiasi kita formule, net jei fizinė objekto forma išlieka ta pati.

instagram viewer

Ši formulė yra pats „brutaliausios jėgos“ metodas apskaičiuojant inercijos momentą. Kitos pateiktos formulės paprastai yra naudingesnės ir parodo dažniausiai pasitaikančias situacijas, į kurias patenka fizikai.

Bendroji formulė yra naudinga, jei objektą galima traktuoti kaip atskirų taškų, kuriuos galima sudėti, rinkinį. Vis dėlto gali reikėti kreiptis į sudėtingesnį objektą skaičiavimas imti integralą per visą tūrį. Kintamasis r yra spindulys vektorius nuo taško iki sukimosi ašies. Formulė p(r) yra masės tankio funkcija kiekviename taške r:

Tvirta rutulys, besisukantis ašyje, einančioje per rutulio centrą, su mase M ir spindulys R, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Tuščiavidurė rutulys su plona, ​​nereikšminga siena, besisukančia apie ašį, einančią per sferos centrą, su mase M ir spindulys R, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Tvirtas cilindras, besisukantis ant ašies, einančios per cilindro centrą, su mase M ir spindulys R, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Tuščiaviduris cilindras su plona, ​​nereikšminga siena, besisukančia ašimi, einančia per cilindro centrą, su mase M ir spindulys R, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Tuščiaviduris cilindras su besisukančia ašimi, einančia per cilindro centrą, su mase M, vidinis spindulys R1, ir išorinis spindulys R2, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Pastaba: Jei pasirinkote šią formulę ir nustatėte R1 = R2 = R (arba, tinkamiau, paėmė matematinę ribą kaip R1 ir R2 priartėti prie bendro spindulio R), gautumėte tuščiavidurio plonasienio cilindro inercijos momento formulę.

Plona stačiakampė plokštė, besisukanti ant ašies, statmenos plokštės centrui, su mase M ir šonų ilgiai a ir b, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Plona stačiakampė plokštė, besisukanti ašyje išilgai vieno plokštės krašto su mase M ir šonų ilgiai a ir b, kur a atstumas, statmenas sukimosi ašiai, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Lieknas strypas, besisukantis ant ašies, einančios per strypo centrą (statmenas jo ilgiui), su mase M ir ilgis L, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

Plonas strypas, besisukantis ant ašies, einančios per strypo galą (statmenai jo ilgiui), su mase M ir ilgis L, turi inercijos momentą, apskaičiuotą pagal formulę:

instagram story viewer