Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Момент инерции тела относительно оси. Радиус инер­ции.




Читайте также:
  1. Detroit 2 — все тоже самое, но с меньшим радиусом спереди, так и сзади. Честно говоря, не очень жалуют этот вид шаблона, я вам точить его не советую.
  2. II. Снимается напряжение с КР в момент включения тяговых двигателей.
  3. Атомных (ионных) радиусов
  4. Бланк оценки конкурентоспособности маркетинговой деятельности фирмы относительно приоритетных конкурентов
  5. В замкнутой системе момент импульса не изменяется со временем
  6. В тот момент я осознала, насколько гениальна и разрушительна его теория жизни. Теория жизни Свободного Ублюдка.
  7. Вновь открывшиеся обстоятельства, которые существовали на момент вступления приговора или иного судебного решения в законную силу, но не были известны суду;
  8. Волново́й фронт — это поверхность, до которой дошли колебания к данному моменту времени. Волновой фронт является частным случаем волновой поверхности.
  9. Вращательная относительность и вращательные координаты.
  10. Время на выполнение норматива или задачи определяется с момента команды «К работе — ПРИСТУПИТЬ» и до доклада обучаемого (проверяемого) «Задачу выполнил».

Положение центра масс характеризует распределение масс системы не полностью. Например (рис.19), если расстояния h от оси Oz каждого из одинаковых шаров А и В увеличить на одну и ту же величину, то положение центра масс системы не изменится, а распределение масс станет другим, и это скажется на движении системы (вращение вокруг оси Oz при прочих равных условиях будет происходить медленнее).

Поэтому в механике вводится еще одна характеристика распре­деления масс - момент инерции. Моментом инерциитела (системы) относительно данной оси Oz (или осевым моментом инерции) называется скалярная величина, равная сумме произведений масс всех точек тела (системы) на квадраты их расстояний от этой оси

Из определения следует, что момент инерции тела (или системы) относительно любой оси является величиной положительной и не равной нулю.

Осевой момент инерции играет при вращательном движении тела такую же роль, какую масса при поступательном, т. е. что осевой момент инерции является ме­рой инертности тела при вра­щательном движении.

Согласно формуле момент инерции тела равен сумме момен­тов инерции всех его частей от­носительно той же оси. Для од­ной материальной точки, нахо­дящейся на расстоянии h от оси, .

Часто в ходе расчетов пользуются понятием радиуса инерции. Радиусом инерции тела относительно оси Оz называется линейная величина , определяемая равенством

,

где М - масса тела. Из определения следует, что радиус инерции геометрически равен расстоянию от оси Оz той точки, в которой надо сосредоточить массу всего тела, чтобы момент инерции одной этой точки был равен моменту инерции всего тела.

В случае сплошного те­ла, разбивая его на элементарные части, найдем, что в пределе сумма, стоящая в равенстве , обратится в интеграл. В результате, учи­тывая, что , где r -плотность, а V-объем, получим

или

Интеграл здесь распространяется на весь объем V тела, а плотность r и расстояние h зависят от координат точек тела.

Моменты инерции некоторых однородных тел:

1.Тонкий однородный стержень длины l и массы М. Вычислим его момент инерции относи­тельно оси Аz, перпендикулярной к стержню и прохо­дящей через его конец А (рис. 20). Направим вдоль АВ координатную ось Ах. Тогда для любого элементарного отрезка длины dx величина h=x, а масса dm = =p1dx, где p1=M/l - масса единицы длины стержня. В результате



Заменяя здесь p1 его значением, найдем окончательно:

2. Тонкое круглое однородное кольцо радиуса R и массы М. Найдем его момент инерции относительно оси Cz, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр (рис. 21,а). Так как все точки кольца находятся от оси Cz на расстоянии hk=R, то

Следовательно, для кольца

Очевидно, такой же результат получится для момента инерции тонкой цилиндрической оболочки массы М и радиуса R относитель­но ее оси.

3. Круглая однородная пластина или цилиндр ра­диуса R и массы М. Вычислим момент инерции круглой пла­стины относительно оси Сz, перпендикулярной к пластине и прохо­дящей через ее центр (см. рис.21,а). Для этого выделим элементарное

Рисунок 21

 

кольцо радиуса r и ширины dr (рис.21,б). Площадь этого кольца равна 2prdr, а масса , где -масса единицы площади пластины. Тогда для выделенного элементарного кольца будет

а для всей пластины .

Заменяя здесь r2 его значением, найдем окончательно



Такая же формула получится, очевидно, и для момента инерции Iz однородного круглого цилиндра массы М и радиуса R относительно его оси Оz (риc.21,в).

4. Прямоугольная пластина, конус, шар. Опуская выкладки, приведем формулы, определяющие моменты инерции следующих тел:

а) сплошная прямоугольная пластина массы М со сторонами АВ=а и BD = b (ось х направлена вдоль стороны AB, ось у -вдоль BD):

б) прямой сплошной круглый конус массы М с радиусом основания R (ось z направлена вдоль оси конуса):

г) сплошной шар массы М и радиуса R (ось z направлена вдоль диаметра):


Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 35; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.015 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты