10.11
There could be several axes possible along which a rigid body can rotate, and hence correspondingly, there could be various moments of inertia for the same body.
If the moment of inertia, ICM , about an axis passing through the center of mass is known, then the moment of inertia about any other parallel axis can be obtained using the parallel-axis theorem.
The theorem states that the moment of inertia along any axis parallel to the axis passing through the center of mass is given as the sum of ICM and the product of the mass of the body and the square of the perpendicular distance between the two axes.
Consider a door of mass M and height 2L. The width of the door is half of the height of the door. The door rotates about its hinges.
The ICM of the door is equal to ML2 by twelve. The moment of inertia along the rotational axis is thus given as the sum of ICM and ML2 by four.
De stelling van de parallelle as biedt een handige en snelle methode om het traagheidsmoment van een object te vinden rond een as evenwijdig aan de as die door het massamiddelpunt gaat. Neem als voorbeeld een dunne staaf. Er is een opvallende gelijkenis tussen het vinden van het traagheidsmoment van een dunne staaf rond een as door het midden ervan, waar het massamiddelpunt ligt, en rond een as door het uiteinde ervan, met behulp van de conventionele methode. Bij de conventionele methode wordt gebruik gemaakt van het concept van lineaire massadichtheid en integratie over de lengte van de staaf. Veronderstel dat het traagheidsmoment van deze dunne staaf die om een van de uiteinden draait, moet worden bepaald; het volgen van de conventionele methode om het traagheidsmoment te verkrijgen is een omslachtig en langdurig proces. In dergelijke gevallen kan de stelling van de parallelle as worden gebruikt.
Laat het traagheidsmoment langs de as die door het massamiddelpunt gaat bekend zijn. In dat geval wordt het traagheidsmoment langs de as die door de rand van de staaf gaat gegeven als de som van het traagheidsmoment langs het massamiddelpunt, het product van de massa en de loodrechte afstand tussen de twee evenwijdige assen. Het resultaat zal altijd overeenkomen met het resultaat verkregen door het volgen van de langdurige berekening met behulp van de conventionele methode.
Deze tekst is een bewerking van Openstax, University Physics Volume 1, Sectie 10.5: Berekening van traagheidsmomenten.
There could be several axes possible along which a rigid body can rotate, and hence correspondingly, there could be various moments of inertia for the same body.
If the moment of inertia, ICM , about an axis passing through the center of mass is known, then the moment of inertia about any other parallel axis can be obtained using the parallel-axis theorem.
The theorem states that the moment of inertia along any axis parallel to the axis passing through the center of mass is given as the sum of ICM and the product of the mass of the body and the square of the perpendicular distance between the two axes.
Consider a door of mass M and height 2L. The width of the door is half of the height of the door. The door rotates about its hinges.
The ICM of the door is equal to ML2 by twelve. The moment of inertia along the rotational axis is thus given as the sum of ICM and ML2 by four.
From Chapter 10:
Now Playing
Rotation and Rigid Bodies
6.2K Views
Rotation and Rigid Bodies
16.4K Views
Rotation and Rigid Bodies
9.1K Views
Rotation and Rigid Bodies
6.3K Views
Rotation and Rigid Bodies
5.5K Views
Rotation and Rigid Bodies
7.3K Views
Rotation and Rigid Bodies
5.8K Views
Rotation and Rigid Bodies
15.2K Views
Rotation and Rigid Bodies
10.7K Views
Rotation and Rigid Bodies
5.9K Views
Rotation and Rigid Bodies
6.0K Views
Rotation and Rigid Bodies
3.8K Views
Rotation and Rigid Bodies
2.9K Views
Rotation and Rigid Bodies
8.2K Views