转动惯量 J = ∑miri2 或 J=∫r2 dm 是物体转动惯性大小的量度,它的大小由物体的质量、质量分布和转轴的位置三个因素来决定。
请看下面的实例。
1.匀质直杆对垂直于杆的转轴的转动惯量 (杆长为l ,质量为M) |
1) 垂直于杆的轴通过杆的中心O J1= |
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2) 垂直于杆的轴通过杆的端点O1 J2= |
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3) 垂直于杆的轴通过杆的1/4处O2 J3= |
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2.匀质圆盘的转动惯量 (圆盘质量为M,半径为R) |
1) 对通过盘心垂直盘面的转轴 J1= |
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2) 对通过直径的轴 J2= |
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3.挂钟摆锤的转动惯量 ( 杆长为l ,质量为m1; 摆锤半径为R,质量为m2) |
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4.挂在光滑钉子上的匀质圆环摆动的转动惯量
(圆环质量为m,半径为R) |
J=mR 2 + mR 2 =2mR 2 |
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通过上面几个实例请读者体会:
(1) 刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。
(2) 同一刚体对不同转轴的转动惯量不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。