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圆环转动惯量计算方法

发布时间:2022-12-19 08:06:39

怎么求解圆环的转动惯量

dθ则圆环对直径的转动惯量JmR2/2π,宽,转动惯量,也就是内外径近似可以看做一个定值r则沿圆周,再设有两条相互垂直的直径。

圆环转动惯量推导:在圆环内取一半径为r,宽度dr的圆环,其质量为dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr,...,转动惯量为J=∫dJ。

相关信息:

在圆环内取一半径为r,宽度dr的圆环,其质量为dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr

对通过圆心垂直于圆平面轴的转动惯量为dJ=dmr^2=m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr

转动惯量为J=∫dJ

=∫(R1→R2)m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr

=1/2m(R2^2-R1^2)

Ⅱ 圆环的转动惯量

圆环转动惯量推导:在圆环内取一半径为r,宽度dr的圆环,其质量为dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr,...,转动惯量为J=∫dJ。

圆环转动惯量推导

在圆环内取一半径为r,宽度dr的圆环,其质量为dm=m/(πR2^2-πR1^2)*2πrdr

对通过圆心垂直于圆平面轴的转动惯量为dJ=dmr^2=m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr

转动惯量为J=∫dJ

=∫(R1→R2)m/(πR2^2-πR1^2)*2πr^3dr

=1/2m(R2^2-R1^2)

转动惯量

转动惯量,是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯矩)通常以 I J 表示,SI 单位为 kg·m²。对于一个质点, I = mr ²,其中 m 是其质量, r 是质点和转轴的垂直距离。

Ⅲ 转动惯量计算公式怎么算

I=mr²。

转动惯量计算公式:I=mr²。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯距)通常以I或J表示,SI单位为kg·m²。对于一个质点,I=mr²,其中m是其质量,r是质点和转轴的垂直距离。

转动惯量计算公式:

1、对于细杆:

当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时I=mL²/I²;其中m是杆的质量,L是杆的长度。当回转轴过杆的端点并垂直于杆时I=mL²/3;其中m是杆的质量,L是杆的长度。

2、对于圆柱体:

当回转轴是圆柱体轴线时I=mr²/2;其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。

3、对于细圆环:

当回转轴通过环心且与环面垂直时,I=mR²;当回转轴通过环边缘且与环面垂直时,I=2mR²;I=mR²/2沿环的某一直径;R为其半径。

4、对于立方体:

当回转轴为其中心轴时,I=mL²/6;当回转轴为其棱边时I=2mL²/3;当回转轴为其体对角线时,I=3mL²/16;L为立方体边长。

5、对于实心球体:

当回转轴为球体的中心轴时,I=2mR²/5;当回转轴为球体的切线时,I=7mR²/5;R为球体半径。

Ⅳ 圆环的转动惯量的计算过程

体绕轴转动惯性的度量。其数值为J=∑
mi*ri^2,式中mi表示刚体的某个质点的质量,ri表示该质点到转轴的垂直距离。
圆环质量分布是均匀的,所以转动惯量的计算公式可写成K=∑
mr^2=∫r^2dm=∫r^2σdV
其中dV表示dm的体积元,σ表示该处的密度,r表示该体积元到转轴的距离

Ⅳ 大学物理问一下怎么求薄圆环和圆盘的转动惯量,写一下过程,谢谢!

转动惯量J=Σmiri²

薄圆环的转动惯量直接求:J=mR²

圆盘求解如下:
把圆盘分成许多无限薄的圆环,用ρ表示台的密度,上h表示其厚度,则半径为r,宽为dr的薄圆环的质量为:
dm=ρ·2πrhdr
薄圆环对轴的转动惯量为
dJ=r²dm=2πρhr³dr
对r,从0-R积分得
J=∫2πρhr³dr=2πρh∫r³dr=½πρhR⁴
其中hπR²为台的体积,ρhπR²为台的质量m,故圆盘转动惯量为
J=½mR²

Ⅵ 圆盘的转动惯量怎么求,给出过程

可以先取一个宽度为dx的环形微元dm,计算环形微元相对于转轴的转动惯量,然后对整个圆盘从0到R对dx做积分。具体计算如下图。

例:半径为R质量为M的圆盘,绕垂直于圆盘平面的质心轴转动,求转动惯量J。

解:圆盘为面质量分布,单位面积的质量为:

分割质量元为圆环,圆环的半径为r宽度为dr,则圆环质量:dm=dm=m/(pi*r^2)* 2pi*rdr 然后代入 J=∫r^2dm 从0到r积分,得到J=1/2mr^2

(6)圆环转动惯量计算方法扩展阅读:

转动惯量的量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义,在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。

对于质量分布均匀,外形不复杂的物体可以从它的外形尺寸的质量分布用公式计算出相对于某一确定转轴的转动惯量。

对于几何形状简单、质量分布均匀的刚体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。而对于外形复杂和质量分布不均匀的物体只能通过实验的方法来精确地测定物体的转动惯量,因而实验方法就显得更为重要。


Ⅶ 圆环绕'直径的转动惯量怎么求,圆环绕中心轴的转动惯量怎么求,要详解,谢谢!

圆环对直径的转动惯量求法,取微元dm= (m/2π)dθ,则圆环对直径的转动惯量:J=(mR²/2π)∫sin²θdθ

代入积分上限2π下限0积分可得:J=mR²/2

圆环相当于一个空心的圆,空心圆拥有一个小半径(r),整个圆有一个大半径(R),整个圆的半径减去空心圆半径就是环宽。生活中的例子有空心钢管,甜甜圈,指环等。

(7)圆环转动惯量计算方法扩展阅读:

圆环周长:外圆的周长+内圆的周长=圆周率X(大直径+小直径)=π(D+d)

圆环面积:外圆面积-内圆面积=圆周率×(大半径平方-小半径平方)=π(R×R-r×r)=π(R²-r²)。

还有第二种方法:

S=π[(R-r)×(R+r)]

R=大圆半径

r=圆环宽度=大圆半径-小圆半径

还有一种方法:

已知圆环的外直径为D,圆环厚度(即外内半径之差)为d。d=R-r

D-d=2R-(R-r)=R+r

可由第一、二种方法推得 S=π[(R-r)×(R+r)]=π(D-d)×d

圆环面积S=π(D-d)×d

Ⅷ 细圆环的转动惯量,第二个等式是怎么推出来的啊

转动惯量的计算公式:r^2dm的积分,这道题里面dm=λdl,λ是线密度,λ=m/2兀R,可以类比体密度公式,dl是细圆环的微元,积分之后就是细圆环的周长2兀R,化简整理得mR^2

Ⅸ 推导密度均匀圆环相对绕旋转对称轴的转动惯量计算公式

圆环横切面的质心在圆心,所以转对称轴的转动惯量计算公式:I=mR^2,其中m是圆环的质量,R是此圆环的半径。

Ⅹ 大学物理,求圆环,其转轴通过中心并与环面垂直,求这种圆环的转动惯量(写出步骤)

取图示 微元,微元质量 dm=(m/2π)dθ

圆环转动惯量 J=∫dmR²= (mR²/2π)∫dθ

代入 积分上限2π、下限0积分可得 J=mR²

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