转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度,计算公式为 I=mr²,其中:
I是转动惯量,
m是物体的质量,
r是物体质量分布到旋转轴的垂直距离。
对于不同形状的物体,转动惯量的计算公式会有所不同。以下是一些常见形状的转动惯量计算公式:
质点 :I = mr²细杆
回转轴过杆的中点并垂直于杆时,I = mL²/12
回转轴过杆的端点并垂直于杆时,I = mL²/3
圆柱体:
I = mr²/2
细圆环
回转轴通过环心且与环面垂直时,I = mR²
回转轴通过环边缘且与环面垂直时,I = 2mR²
回转轴沿环的某一直径时,I = mR²/2
立方体
回转轴为其中心轴时,I = mL²/6
回转轴为其棱边时,I = 2mL²/3
回转轴为其体对角线时,I = 3mL²/16
实心球体
回转轴为球体的中心轴时,I = 2mR²/5
回转轴为球体的切线时,I = 7mR²/5
这些公式可以帮助我们计算不同形状物体绕不同轴转动时的转动惯量。
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