刚体的转动惯量(大学物理--刚体部分)解析ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节,转动惯量,一、转动惯量,刚体的动能等于各质点动能之和。,与平动动能比较,刚体的动能,相当于描写转动惯性的物理量,转动惯量的定义：,单位：,千克米,2,4.刚体的转动惯量/一、转动惯量,转动惯量,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,刚体的转动惯量与哪些物理量有关？,.与刚体质量有关。,.与质量对轴的分布有关。,.与轴的位置有关。,二.质量连续分布刚体的转动惯量计算,1,.计算公式,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,例,1,：,在无质轻杆的,b,处,3,b,处各系质量为,2,m,和,m,的质点，可绕,o,轴转动，求：质点系的转动惯量,J,。,解：,由转动惯量的定义,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,例,2,：,长为,l,、,质量为,m,的匀质细杆，绕与杆垂直的质心轴转动，求转动惯量,J,。,细杆为线质量分布，单位长度的质量为：,建立坐标系，坐标原点选在质心处。分割质量元,dm,长度为,dx,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,例,3,：,长为,l,、,质量为,m,的匀质细杆，绕细杆一端轴转动，求转动惯量,J,。,解：,细杆为线质量分布，单位长度的质量为：,建立坐标系，坐标原点选在边缘处。分割质量元,dm,长度为,dx,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,例,4,：,半径为,R,质量为,M,的圆环，绕垂直于圆环平面的质心轴转动，求转动惯量,J,。,解：,分割质量元,dm,圆环上各质量元到轴的距离相等，,4.刚体的转动惯量/二、转动惯量的计算,薄圆盘转轴通过中心与盘面垂直,r,2,r,1,圆筒转轴沿几何轴,三、典型的几种刚体的转动惯量,4.刚体的转动惯量/三、典型刚体的转动惯量,l,r,圆柱体转轴沿几何轴,l,r,圆柱体转轴通过中心与几何轴垂直,4.刚体的转动惯量/三、典型刚体的转动惯量,l,细棒转轴通过中心与棒垂直,l,细棒转轴通过端点与棒垂直,4.刚体的转动惯量/三、典型刚体的转动惯量,2,r,球体转轴沿直径,2,r,球壳转轴沿直径,4.刚体的转动惯量/三、典型刚体的转动惯量,四、平行轴定理,定理表述：,刚体绕平行于质心轴的转动惯量,J,，,等于绕质心轴的转动惯量,J,C,加上刚体质量与两轴间的距离平方的乘积。,4.刚体的转动惯量/四、平行轴定理,例,1,：,再以绕长为,l,、,质量为,m,的匀质细杆，绕细杆一端轴转动为例，利用平行轴定理计算转动惯量,J,。,解：,绕细杆质心的转动惯量为：,绕杆的一端转动惯量为,结果与前相同。,4.刚体的转动惯量/四、平行轴定理,