Ⅰ 怎麼求解圓環的轉動慣量
dθ則圓環對直徑的轉動慣量JmR2/2π,寬,轉動慣量,也就是內外徑近似可以看做一個定值r則沿圓周,再設有兩條相互垂直的直徑。
圓環轉動慣量推導:在圓環內取一半徑為r,寬度dr的圓環,其質量為dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr,...,轉動慣量為J=∫dJ。
相關信息:
在圓環內取一半徑為r,寬度dr的圓環,其質量為dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr
對通過圓心垂直於圓平面軸的轉動慣量為dJ=dmr^2=m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr
轉動慣量為J=∫dJ
=∫(R1→R2)m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr
=1/2m(R2^2-R1^2)
Ⅱ 圓環的轉動慣量
圓環轉動慣量推導:在圓環內取一半徑為r,寬度dr的圓環,其質量為dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr,...,轉動慣量為J=∫dJ。
在圓環內取一半徑為r,寬度dr的圓環,其質量為dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr
對通過圓心垂直於圓平面軸的轉動慣量為dJ=dmr^2=m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr
轉動慣量為J=∫dJ
=∫(R1→R2)m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr
=1/2m(R2^2-R1^2)
轉動慣量,是剛體繞軸轉動時慣性(回轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。在經典力學中,轉動慣量(又稱質量慣性矩,簡稱慣矩)通常以 I 或 J 表示,SI 單位為 kg·m²。對於一個質點, I = mr ²,其中 m 是其質量, r 是質點和轉軸的垂直距離。
Ⅲ 轉動慣量計算公式怎麼算
I=mr²。
轉動慣量計算公式:I=mr²。在經典力學中,轉動慣量(又稱質量慣性矩,簡稱慣距)通常以I或J表示,SI單位為kg·m²。對於一個質點,I=mr²,其中m是其質量,r是質點和轉軸的垂直距離。
轉動慣量計算公式:
1、對於細桿:
當回轉軸過桿的中點(質心)並垂直於桿時I=mL²/I²;其中m是桿的質量,L是桿的長度。當回轉軸過桿的端點並垂直於桿時I=mL²/3;其中m是桿的質量,L是桿的長度。
2、對於圓柱體:
當回轉軸是圓柱體軸線時I=mr²/2;其中m是圓柱體的質量,r是圓柱體的半徑。
3、對於細圓環:
當回轉軸通過環心且與環面垂直時,I=mR²;當回轉軸通過環邊緣且與環面垂直時,I=2mR²;I=mR²/2沿環的某一直徑;R為其半徑。
4、對於立方體:
當回轉軸為其中心軸時,I=mL²/6;當回轉軸為其棱邊時I=2mL²/3;當回轉軸為其體對角線時,I=3mL²/16;L為立方體邊長。
5、對於實心球體:
當回轉軸為球體的中心軸時,I=2mR²/5;當回轉軸為球體的切線時,I=7mR²/5;R為球體半徑。
Ⅳ 圓環的轉動慣量的計算過程
體繞軸轉動慣性的度量。其數值為J=∑
mi*ri^2,式中mi表示剛體的某個質點的質量,ri表示該質點到轉軸的垂直距離。
圓環質量分布是均勻的,所以轉動慣量的計算公式可寫成K=∑
mr^2=∫r^2dm=∫r^2σdV
其中dV表示dm的體積元,σ表示該處的密度,r表示該體積元到轉軸的距離
Ⅳ 大學物理問一下怎麼求薄圓環和圓盤的轉動慣量,寫一下過程,謝謝!
轉動慣量J=Σmiri²
薄圓環的轉動慣量直接求:J=mR²
圓盤求解如下:
把圓盤分成許多無限薄的圓環,用ρ表示台的密度,上h表示其厚度,則半徑為r,寬為dr的薄圓環的質量為:
dm=ρ·2πrhdr
薄圓環對軸的轉動慣量為
dJ=r²dm=2πρhr³dr
對r,從0-R積分得
J=∫2πρhr³dr=2πρh∫r³dr=½πρhR⁴
其中hπR²為台的體積,ρhπR²為台的質量m,故圓盤轉動慣量為
J=½mR²
Ⅵ 圓盤的轉動慣量怎麼求,給出過程
可以先取一個寬度為dx的環形微元dm,計算環形微元相對於轉軸的轉動慣量,然後對整個圓盤從0到R對dx做積分。具體計算如下圖。
例:半徑為R質量為M的圓盤,繞垂直於圓盤平面的質心軸轉動,求轉動慣量J。
解:圓盤為面質量分布,單位面積的質量為:
分割質量元為圓環,圓環的半徑為r寬度為dr,則圓環質量:dm=dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr 然後代入 J=∫r^2dm 從0到r積分,得到J=1/2mr^2
(6)圓環轉動慣量計算方法擴展閱讀:
轉動慣量的量值取決於物體的形狀、質量分布及轉軸的位置。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義,在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。
對於質量分布均勻,外形不復雜的物體可以從它的外形尺寸的質量分布用公式計算出相對於某一確定轉軸的轉動慣量。
對於幾何形狀簡單、質量分布均勻的剛體可以直接用公式計算出它相對於某一確定轉軸的轉動慣量。而對於外形復雜和質量分布不均勻的物體只能通過實驗的方法來精確地測定物體的轉動慣量,因而實驗方法就顯得更為重要。
Ⅶ 圓環繞'直徑的轉動慣量怎麼求,圓環繞中心軸的轉動慣量怎麼求,要詳解,謝謝!
圓環對直徑的轉動慣量求法,取微元dm= (m/2π)dθ,則圓環對直徑的轉動慣量:J=(mR²/2π)∫sin²θdθ
代入積分上限2π下限0積分可得:J=mR²/2
圓環相當於一個空心的圓,空心圓擁有一個小半徑(r),整個圓有一個大半徑(R),整個圓的半徑減去空心圓半徑就是環寬。生活中的例子有空心鋼管,甜甜圈,指環等。
(7)圓環轉動慣量計算方法擴展閱讀:
圓環周長:外圓的周長+內圓的周長=圓周率X(大直徑+小直徑)=π(D+d)
圓環面積:外圓面積-內圓面積=圓周率×(大半徑平方-小半徑平方)=π(R×R-r×r)=π(R²-r²)。
還有第二種方法:
S=π[(R-r)×(R+r)]
R=大圓半徑
r=圓環寬度=大圓半徑-小圓半徑
還有一種方法:
已知圓環的外直徑為D,圓環厚度(即外內半徑之差)為d。d=R-r
D-d=2R-(R-r)=R+r
可由第一、二種方法推得 S=π[(R-r)×(R+r)]=π(D-d)×d
圓環面積S=π(D-d)×d
Ⅷ 細圓環的轉動慣量,第二個等式是怎麼推出來的啊
轉動慣量的計算公式:r^2dm的積分,這道題裡面dm=λdl,λ是線密度,λ=m/2兀R,可以類比體密度公式,dl是細圓環的微元,積分之後就是細圓環的周長2兀R,化簡整理得mR^2
Ⅸ 推導密度均勻圓環相對繞旋轉對稱軸的轉動慣量計算公式
圓環橫切面的質心在圓心,所以轉對稱軸的轉動慣量計算公式:I=mR^2,其中m是圓環的質量,R是此圓環的半徑。
Ⅹ 大學物理,求圓環,其轉軸通過中心並與環面垂直,求這種圓環的轉動慣量(寫出步驟)
取圖示 微元,微元質量 dm=(m/2π)dθ
圓環轉動慣量 J=∫dmR²= (mR²/2π)∫dθ
代入 積分上限2π、下限0積分可得 J=mR²