Массовый момент инерции в чем измеряется

Что такое момент инерции? В чем измеряется момент инерции? Пример задачи

Механика представляет собой один из основных разделов физики, в котором рассматриваются законы движения и равновесия тел. При количественном описании движения вращения важной величиной является момент инерции. В данной статье изучим эту величину. Кроме того, ответим на вопрос о том, в чем измеряется момент инерции твердого тела.

Понятие о моменте инерции для точки материальной

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Как физическую величину, его определяют в виде произведения массы на квадрат радиуса вращения. Предположим, что существует некоторая материальная точка, которая имеет массу m. Она вращается вокруг оси, при этом радиус окружности равен r. При заданных условиях инерции, момент вычисляется в соответствии со следующей формулой:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется Вам будет интересно: Посад — это что такое? Значение слова

Этой формулой можно пользоваться даже в случаях изучения тел со сложной формой. Главным условием справедливости равенства является наличие огромной разницы между расстоянием до оси вращения r и геометрическими размерами самого тела. Например, при расчете величины I для нашей планеты, которая вращается вокруг Солнца по круговой траектории, можно считать Землю материальной точкой, поскольку расстояние до звезды на несколько порядков превышает радиус планеты.

Величина I для тела произвольной формы

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

В случае, если геометрические размеры вращающегося тела незначительно отличаются от радиуса r, тогда следует принимать во внимание форму тела. С учетом названного фактора рассчитывают момент инерции с использованием следующей формулы:

По сути, это равенство является суммой моментов инерций всех материальных точек, которые образуют тело. При проведении практических вычислений, записанной формулой пользуются в несколько ином виде, который представлен ниже:

Как видно, интегрирование по массе m заменяется на интегрирование по объему V. Здесь греческой буквой ρ обозначена плотность. Если тело является однородным, то ρ будет постоянной величиной, которую можно вынести за знак интеграла. Если же масса неоднородно распределена по телу, то плотность будет функцией параметра r. Записанную формулу удобно использовать при определении I разных тел, потому что расчет выполняется с помощью мысленного деления тела на элементарные объемы dV.

Результаты применения записанного выше равенства для геометрических тел идеальной формы, например, для сферы, цилиндра или стержня, собраны в соответствующие таблицы. В чем измеряется момент инерции? Ниже на рисунке приводятся величины I для некоторых тел. Как видим, все формулы линейно зависят от массы тел и от квадрата геометрического параметра.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

В чем измеряется момент инерции тела?

Получив необходимые теоретические сведения для величины I, каждый легко сможет ответить на поставленный вопрос. Действительно, если взглянуть на формулу для I материальной точки, то, отвечая на вопрос о том, в чем измеряется момент осевой инерции, следует ответить, что в килограммах на квадратный метр. Сокращенно эта единица записывается кг*м2. Очевидно, что ту же самую единицу мы получим, если воспользуемся интегральным выражением через объем и плотность.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Отметим, что кг*м2 также можно записать, как м2*кг. Такая форма записи тоже допускается, однако, в практической физике ее не используют.

Поскольку и килограмм, и метр являются системными единицами измерения массы и длины, соответственно, то кг*м2 является также единицей СИ для момента инерции.

Не следует изучаемую единицу путать с другой, которая обозначается, как кг/м2. Хотя ее используют редко, и она не является единицей СИ, тем не менее она позволяет рассчитать соответствующее давление, если ее умножить на ускорение свободного падения.

Пример задачи

Разобравшись, в чем измеряется момент инерции, и как его вычислять, решим следующую задачу: необходимо определить момент инерции Земли, полагая ее материальной точкой.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Для успешного решения этой задачи следует знать всего два параметра: массу планеты и средний радиус ее солнечной орбиты. Оба значения можно посмотреть в соответствующих справочниках. Масса M и радиус орбиты R Земли равны:

Воспользовавшись выражением для вычисления инерции момента точки материальной, приходим к следующему результату:

I = M*R2 = 5,972*1024*(149,6*109)2 = 1,34*1047 кг*м2.

Мы получили гигантское значение. Если сравнить его с моментом инерции Земли относительно ее собственной оси, то окажется, что он будет в миллиард раз меньше рассчитанной величины. Таким образом, приближение материальной точки вполне уместно для рассмотренной задачи.

Источник

Физический смысл момента инерции

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Обновлено: 16 Июля 2021

Когда тело продолжает двигаться при отсутствии на него воздействия каких-либо сил, говорят о проявлении инерции. Именно ею объясняются трудности удержаться на ногах при резком торможении автобуса или усидеть в седле велосипеда, когда под колеса резко выбегает кот. Кроме инерции, проявляющейся при движении тел по прямой, аналогичное явление бывает при вращении вокруг оси. В таком случае в физике говорят о моменте инерции – скалярной величине, измеряющей инертность тела при осевом вращении.

Момент инерции и его физический смысл

Обеспечить поступательное движение предмета при его толкании будет тем тяжелее, чем больше он весит. Аналогичные эксперименты предусматривались школьной программой и относились к прямо направленному действию.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Было понятно, что именно масса тела характеризует степень его инертности и является ее мерой.

При совершении предметом вращательных движений наблюдается иной вид зависимости. В данном случае мерой инертности выступает момент инерции.

Момент инерции – скалярная измеряемая характеристика инертности тела в момент совершения осевого вращения.

Задачи по определению величины момента инерции решаются с помощью теоремы Гюйгенса-Штейнера, смысл которой заключается в следующем:

МИ для тела, вращающегося вокруг какой-либо оси, равна сумме слагаемых единиц: момент инерции предмета, который вращается вокруг оси, параллельной данной, и проходящей через центр масс, а также произведения массы на расстояние между осями, возведенное в квадрат.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

В приведенной формуле используются следующие обозначения: d – расстояние между осями, m – масса тела, Iz – момент инерции относительно рассматриваемой оси, а Ic – относительно оси, которая проходит через центр масс. В профильной литературе и учебниках буква I может заменяться J.

Формулировка способа количественного измерения момента инерции при осевом вращении предмета стала возможной в результате работы двух ученых-математиков: Гюйгенса и Штейнера. Теорема дает возможность быстрого решения задач на определение инерции предмета любой формы, для которого уже просчитана центробежная сила. Формула Штейнера позволяет вычислить момент инерции этого предмета относительно выбранной оси, проходящей параллельно прямой, следующей через центр фигуры.

Единицы измерения в системе СИ

Как рассчитать момент инерции, формула

Измерение значения момента инерции можно произвести теоретически, согласно формуле. Для этого условно движущийся предмет разбивается на мелкие составляющие, масса которых обозначается dm. В конечном итоге момент инерции (МИ) равняется сумме произведений всех образовавшихся масс на расстояние до оси, возведенное в квадрат.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Исходя из этой формулы, момент инерции, кроме массы тела, определяется положением оси, вокруг которой предмет вращается, а также его формой и габаритами.

Возможность рассчитать моменты инерции полезна, к примеру, при исследованиях свойств и структуры элементов Солнечной системы. Это так называемый безразмерный момент инерции. Высчитанная по формуле величина дает представление о распределении массы по глубине.

Виды моментов инерции

Кроме безразмерного момента инерции, в физике существуют понятия:

Центробежными МИ относительно прямоугольных осей координат (декартовой системы) считаются Jxy, Jxz, Jyz. Ось ОХ является главной, когда центробежные моменты инерций Jxy и Jxz равняются нулям.

Для геометрических МИ существуют формулы, основывающиеся на объеме относительно оси и площади относительно оси.

Твердое тело может иметь МИ относительно плоскости. Тогда это – скалярная величина, которая рассчитывается суммированием произведений массы каждой точки предмета и расстояния от нее до плоскости, возведенного в квадрат.

Понятие «Центрального МИ» связано с точкой О, МИ относительно полюса либо полярным МИ.

Момент инерции тела относительно оси вращения

МИ служит единицей измерения инерции тела, которое вращается вокруг оси, подобно тому, как масса является мерой при поступательном движении.

Определить МИ предметов касательно оси вращения позволяет формула Штейнера.

Пример:

Наглядное подтверждение применения формулы Штейнера – расчет МИ стержня, ось вращения которого проходит через конец.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Моменты инерции простейших объектов

Момент инерции некоторых однородных тел, имеющих простую форму, в зависимости от характеристик осей вращения можно определить по следующим формулам:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Примеры решения задач

Применение на практике приведенных формул происходит, например, для решения следующих задач.

Пример №1

Задано найти МИ однородного диска с известными массой и радиусом. Из дополнительных сведений: ось вращения – через центр диска.

С учетом подстановки в конечную формулу для определения МИ формулы для массы кольца получаем:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Пример № 2

Задано найти у того же диска МИ относительно оси, которая проходит через середину радиуса.

Из предшествующего задания используем найденную величину МИ относительно оси, которая проходит через центр масс. Используя формулу Штейнера, решаем задачу.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Если решать аналогичные задачи нет желания или времени, а контрольную работу нужно сдать в срок, на помощь придут сотрудники Феникс.Хелп.

Источник

Единицы измерения момента инерции

Моментом инерции тела, совершающего вращательные движения вокруг некоторой оси называют физическую величину ($J$), равную:

Проще всего единицу измерения момента инерции тела определить, если рассмотреть материальную точку, вращающуюся вокруг неподвижной оси:

Из выражения (3) очевидно, что:

Грамм-сантиметр в квадрате соотносится с единицей измерения момента инерции системы СИ как:

Момент инерции, не имеющий единицы измерения

Примеры задач с решением

Задание. Каким будет единица измерения момента инерции материальной точки, которая вращается около неподвижной оси, если получить ее из основного закона динамики вращательного движения?

Решение. Формулу закона динамики вращательного движения для материальной точки представим как:

Единицей измерения момента сил в системе СИ является:

Угловое ускорение материальной точки найдем как:

В соответствии с выражением (1.3) имеем:

Ответ. Исходя из основного закона динамики вращательного движения, получаем, что в системе СИ момент инерции измеряется в килограммах, умноженных на метр в квадрате.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Из рис.1 очевидно, что:

Элементарный момент инерции (диска) запишем как:

где масса выделенного диска ($dm=\rho dV$) равна:

\[dm=\rho \pi r^2dh\ \left(2.3\right).\]

Получим момент инерции шара, относительно оси, которая проходит через его центр масс, интегрируя выражение (2.4) по объему шара:

Плотность однородного шара равна:

то выражение (2.5) преобразуем к виду:

Окончательно формулу для нахождения момента инерции Земного шара запишем как:

Вычислим момент инерции Земли:

\[1\ т=1000\ кг,\ следовательно,\ 1\ т\cdot м^2=1000\ кг\cdot м^2.\]

Источник

Момент инерции для чайников: определение, формулы, примеры решения задач

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Часто мы слышим выражения: «он инертный», «двигаться по инерции», «момент инерции». В переносном значении слово «инерция» может трактоваться как отсутствие инициативы и действий. Нас же интересует прямое значение.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Что такое инерция

Согласно определению инерция в физике – это способность тел сохранять состояние покоя или движения в отсутствие действия внешних сил.

Если с самим понятием инерции все понятно на интуитивном уровне, то момент инерции – отдельный вопрос. Согласитесь, сложно представить в уме, что это такое. В этой статье Вы научитесь решать базовые задачи на тему «Момент инерции».

Определение момента инерции

Из школьного курса известно, что масса – мера инертности тела. Если мы толкнем две тележки разной массы, то остановить сложнее будет ту, которая тяжелее. То есть чем больше масса, тем большее внешнее воздействие необходимо, чтобы изменить движение тела. Рассмотренное относится к поступательному движению, когда тележка из примера движется по прямой.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

По аналогии с массой и поступательным движением момент инерции – это мера инертности тела при вращательном движении вокруг оси.

Момент инерции – скалярная физическая величина, мера инертности тела при вращении вокруг оси. Обозначается буквой J и в системе СИ измеряется в килограммах, умноженных на квадратный метр.

Как посчитать момент инерции? Есть общая формула, по которой в физике вычисляется момент инерции любого тела. Если тело разбить на бесконечно малые кусочки массой dm, то момент инерции будет равен сумме произведений этих элементарных масс на квадрат расстояния до оси вращения.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Это общая формула для момента инерции в физике. Для материальной точки массы m, вращающейся вокруг оси на расстоянии r от нее, данная формула принимает вид:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Теорема Штейнера

От чего зависит момент инерции? От массы, положения оси вращения, формы и размеров тела.

Теорема Гюйгенса-Штейнера – очень важная теорема, которую часто используют при решении задач.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Теорема Гюйгенса-Штейнера гласит:

Момент инерции тела относительно произвольной оси равняется сумме момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс параллельно произвольной оси и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Для тех, кто не хочет постоянно интегрировать при решении задач на нахождение момента инерции, приведем рисунок с указанием моментов инерции некоторых однородных тел, которые часто встречаются в задачах:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Пример решения задачи на нахождение момента инерции

Рассмотрим два примера. Первая задача – на нахождение момента инерции. Вторая задача – на использование теоремы Гюйгенса-Штейнера.

Задача 1. Найти момент инерции однородного диска массы m и радиуса R. Ось вращения проходит через центр диска.

Разобьем диск на бесконечно тонкие кольца, радиус которых меняется от 0 до R и рассмотрим одно такое кольцо. Пусть его радиус – r, а масса – dm. Тогда момент инерции кольца:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массу кольца можно представить в виде:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Здесь dz – высота кольца. Подставим массу в формулу для момента инерции и проинтегрируем:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

В итоге получилась формула для момента инерции абсолютного тонкого диска или цилиндра.

Задача 2. Пусть опять есть диск массы m и радиуса R. Теперь нужно найти момент инерции диска относительно оси, проходящей через середину одного из его радиусов.

Момент инерции диска относительно оси, проходящей через центр масс, известен из предыдущей задачи. Применим теорему Штейнера и найдем:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Кстати, в нашем блоге Вы можете найти и другие полезные материалы по физике и решению задач.

Надеемся, что Вы найдете в статье что-то полезное для себя. Если в процессе расчета тензора инерции возникают трудности, не забывайте о студенческом сервисе. Наши специалисты проконсультируют по любому вопросу и помогут решить задачу в считанные минуты.

Источник

Момент инерции

Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости).

Различают несколько моментов инерции — в зависимости от многообразия, от которого отсчитывается расстояние точек.

Содержание

Осевой момент инерции

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Моментом инерции механической системы относительно неподвижной оси («осевой момент инерции») называется величина Ja, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

Осевой момент инерции тела Ja является мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

Если тело однородно, то есть его плотность всюду одинакова, то

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Теорема Гюйгенса-Штейнера

Момент инерции твёрдого тела относительно какой-либо оси зависит не только от массы, формы и размеров тела, но также от положения тела по отношению к этой оси. Согласно теореме Штейнера (теореме Гюйгенса-Штейнера), момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

где Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется— полная масса тела.

Например, момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его конец, равен:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Осевые моменты инерции некоторых тел

Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей вращения

ТелоОписаниеПоложение оси aМомент инерции Ja
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяМатериальная точка массы mНа расстоянии r от точки, неподвижнаяМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяПолый тонкостенный цилиндр или кольцо радиуса r и массы mОсь цилиндраМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяСплошной цилиндр или диск радиуса r и массы mОсь цилиндраМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяПолый толстостенный цилиндр массы m с внешним радиусом r2 и внутренним радиусом r1Ось цилиндраМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяСплошной цилиндр длины l, радиуса r и массы mОсь перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр массМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяПолый тонкостенный цилиндр (кольцо) длины l, радиуса r и массы mОсь перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр массМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяПрямой тонкий стержень длины l и массы mОсь перпендикулярна к стержню и проходит через его центр массМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяПрямой тонкий стержень длины l и массы mОсь перпендикулярна к стержню и проходит через его конецМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяТонкостенная сфера радиуса r и массы mОсь проходит через центр сферыМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяШар радиуса r и массы mОсь проходит через центр шараМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяКонус радиуса r и массы mОсь конусаМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Равнобедренный треугольник с высотой h, основанием a и массой mОсь перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через вершинуМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Правильный треугольник со стороной a и массой mОсь перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через центр массМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Квадрат со стороной a и массой mОсь перпендикулярна плоскости квадрата и проходит через центр массМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Вывод формул

Тонкостенный цилиндр (кольцо, обруч)

Момент инерции тела равен сумме моментов инерции составляющих его частей. Разобъём тонкостенный цилиндр на элементы с массой dm и моментами инерции dJi. Тогда

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Поскольку все элементы тонкостенного цилиндра находятся на одинаковом расстоянии от оси вращения, формула (1) преобразуется к виду

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Толстостенный цилиндр (кольцо, обруч)

Пусть имеется однородное кольцо с внешним радиусом R, внутренним радиусом R1, толщиной h и плотностью ρ. Разобьём его на тонкие кольца толщиной dr. Масса и момент инерции тонкого кольца радиуса r составит

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Момент инерции толстого кольца найдём как интеграл

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Поскольку объём и масса кольца равны

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

получаем окончательную формулу для момента инерции кольца

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Однородный диск (сплошной цилиндр)

Рассматривая цилиндр (диск) как кольцо с нулевым внутренним радиусом (R1 = 0), получим формулу для момента инерции цилиндра (диска):

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Разобьём конус на тонкие диски толщиной dh, перепендикулярные оси конуса. Радиус такого диска равен

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

где R – радиус основания конуса, H – высота конуса, h – расстояние от вершины конуса до диска. Масса и момент инерции такого диска составят

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Сплошной однородный шар

Разобъём шар на тонкие диски толщиной dh, перпендикулярные оси вращения. Радиус такого диска, расположенного на высоте h от центра сферы, найдём по формуле

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Масса и момент инерции такого диска составят

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Момент инерции сферы найдём интегрированием:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Для вывода воспользуемся формулой момента инерции однородного шара радиуса R:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Вычислим, насколько изменится момент инерции шара, если при неизменной плотности ρ его радиус увеличится на бесконечно малую величину dR.

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Тонкий стержень (ось проходит через центр)

Разобъём стержень на малые фрагменты длиной dr. Масса и момент инерции такого фрагмента равна

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Тонкий стержень (ось проходит через конец)

При перемещении оси вращения из середины стержня на его конец, центр тяжести стержня перемещается относительно оси на расстояние l/2. По теореме Штейнера новый момент инерции будет равен

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Безразмерные моменты инерции планет и их спутников

Большое значение для исследований внутренней структуры планет и их спутников имеют их безразмерные моменты инерции. Безразмерный момент инерции тела радиуса r и массы m равен отношению его момента инерции относительно оси вращения к моменту инерции материальной точки той же массы относительно неподвижной оси вращения, расположенной на расстоянии r (равному mr 2 ). Эта величина отражает распределение массы по глубине. Одним из методов её измерения у планет и спутников является определение допплеровского смещения радиосигнала, передаваемого АМС, пролетающей около данной планеты или спутника. Для тонкостенной сферы безразмерный момент инерции равен 2/3 (

0,67), для однородного шара — 0,4, и вообще тем меньше, чем большая масса тела сосредоточена у его центра. Например, у Луны безразмерный момент инерции близок к 0,4 (равен 0,391), поэтому предполагают, что она относительно однородна, её плотность с глубиной меняется мало. Безразмерный момент инерции Земли меньше, чем у однородного шара (равен 0,335), что является аргументом в пользу существования у неё плотного ядра. [3] [4]

Центробежный момент инерции

Центробежными моментами инерции тела по отношению к осям прямоугольной декартовой системы координат называются следующие величины:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Ось OX называется главной осью инерции тела, если центробежные моменты инерции Jxy и Jxz одновременно равны нулю. Через каждую точку тела можно провести три главные оси инерции. Эти оси взаимно перпендикулярны друг другу. Моменты инерции тела относительно трёх главных осей инерции, проведённых в произвольной точке O тела, называются главными моментами инерции тела.

Главные оси инерции, проходящие через центр масс тела, называются главными центральными осями инерции тела, а моменты инерции относительно этих осей — его главными центральными моментами инерции. Ось симметрии однородного тела всегда является одной из его главных центральных осей инерции.

Геометрический момент инерции

Геометрический момент инерции — геометрическая характеристика сечения вида

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

где Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется— расстояние от центральной оси Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсядо любой элементарной площадки Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяотносительно нейтральной оси.

Геометрический момент инерции не связан с движением материала, он лишь отражает степень жесткости сечения. Используется для вычисления радиуса инерции, прогиба балки, подбора сечения балок, колонн и др.

Из него выражается момент сопротивления сечения:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется.

Геометрические моменты инерции некоторых фигур
Прямоугольника высотой Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяи шириной Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется: Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Прямоугольного коробчатого сечения высотой и шириной по внешним контурам Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяи Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется, а по внутренним Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяи Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсясоответственно Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Круга диаметром Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Центральный момент инерции

Центральный момент инерции Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется(или момент инерции относительно точки O) — это величина

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

Центральный момент инерции можно выразить через главные осевые или центробежные моменты инерции: Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется.

Тензор инерции и эллипсоид инерции

Момент инерции тела относительно произвольной оси, проходящей через центр масс и имеющей направление, заданное единичным вектором Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется, можно представить в виде квадратичной (билинейной) формы:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется(1),

где Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется— тензор инерции. Матрица тензора инерции симметрична, имеет размеры Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяи состоит из компонент центробежных моментов:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется, Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется.

Выбором соответствующей системы координат матрица тензора инерции может быть приведена к диагональному виду. Для этого нужно решить задачу о собственных значениях для матрицы тензора Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется:
Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряетсяМассовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,
где Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется— ортогональная матрица перехода в собственный базис тензора инерции. В собственном базисе координатные оси направлены вдоль главных осей тензора инерции, а также совпадают с главными полуосями эллипсоида тензора инерции. Величины Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется— главные моменты инерции. Выражение (1) в собственной системе координат имеет вид:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

откуда получается уравнение эллипсоида в собственных координатах. Разделив обе части уравнения на Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

и произведя замены:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется,

получаем канонический вид уравнения эллипсоида в координатах Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

Расстояние от центра эллипсоида до некоторой его точки связано со значением момента инерции тела вдоль прямой, проходящей через центр эллипсоида и эту точку:

Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть фото Массовый момент инерции в чем измеряется. Смотреть картинку Массовый момент инерции в чем измеряется. Картинка про Массовый момент инерции в чем измеряется. Фото Массовый момент инерции в чем измеряется

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Момент инерции» в других словарях:

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ — величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступат. движении. В механике различают М. и. осевые и центробежные. Осевым М. и. тела относительно оси z наз. величина, определяемая… … Физическая энциклопедия

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ — МОМЕНТ ИНЕРЦИИ, механическая величина, играющая при вращательном движении ту же роль, что масса при движении поступательном. Например ускорение при поступательном движении обратно пропорционально массе, ускорение вращательного движения (угловое… … Большая медицинская энциклопедия

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ — МОМЕНТ ИНЕРЦИИ, мера инертности твердых тел при вращательном движении (подобно тому как масса является мерой инертности при поступательном движении). При заданной массе тела момент инерции зависит как от распределения этой массы по объему тела,… … Современная энциклопедия

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ — величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступат. движении. Различают осевые и центробежные моменты инерции. Осевой момент инерции равен сумме произведений масс mi всех… … Большой Энциклопедический словарь

Момент инерции — МОМЕНТ ИНЕРЦИИ, мера инертности твердых тел при вращательном движении (подобно тому как масса является мерой инертности при поступательном движении). При заданной массе тела момент инерции зависит как от распределения этой массы по объему тела,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ — (обозначение I), для вращающегося тела сумма произведений, полученных путем умножения масс точек вращающегося тела на квадраты их расстояний от оси вращения. Нахождение этого распределения массы важно при определении силы, необходимой, чтобы… … Научно-технический энциклопедический словарь

Момент инерции — – величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся, наряду с массой, мерой инертности тела при непоступательном движении. [Полякова, Т.Ю. Автодорожные мосты: учебный англо русский и русско английский терминологический… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

момент инерции — 3.24 момент инерции (moment of inertia): Интегральная сумма произведений массы отдельных частей тела на квадраты расстояний (радиусов) их центров тяжести от заданной оси. Источник: ГОСТ Р 52776 2007: Машины электрические вращающиеся. Номинальные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Момент инерции — (Moment d inertie, Trägheitsmoment, Moment of inertia) понятие это введено в науку Эйлером, хотя уже Гюйгенс раньше пользовался выражением того же рода, не давая ему особого названия: один из путей, приводящий к его определению, следующий.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

момент инерции — величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении. Различают осевые и центробежные моменты инерции. Осевой момент инерции равен сумме произведений масс mi всех… … Энциклопедический словарь

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *