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转动惯量

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转动惯量特征转矩与对象的旋转加速度之间的关系。

惯性是运动的的抵抗的对象都有它状态的变化。线性运动学中的惯性概念是直接关系到物体的质量。质量越大的物体,更多的力量是加速所需的对象。

旋转的运动学分析,这一概念被称为转动惯量,是一个对象向正在旋转加速的阻力。转动惯量,记作信我的人,是质量的不只依赖于大众也对距离的中心旋转或研发。数学上,它给出了公式我等于m*r-广场。

请注意,如果有多个旋转对象,然后对整个系统的转动惯量是个别的旋转惯性 — — 由这个公式给出小写i在哪里的对象进行旋转个数的总和。

这个视频将显示如何从理论上和实验上测量转动惯量的旋转臂与无附加的群众。

在协议的细节之前,让我们来谈谈实验装置及法律法规治理转动惯量在此系统中的方程。

第一次设置包括轨,是免费可绕旋转轴旋转。然后还有重量附加到字符串和字符串缠绕在轴上,这样的重量是接近杆。

重量释放时,字符串中的张力提供杆旋转力。转动惯量,也称为惯性矩角大众或我这杆可以实验使用这个公式计算。在这里, r是物体的车轴的半径上, m是物体的车轴的质量下落, t是物体的车轴的的时间的对象要求降至d,测量的距离,而g是物体的车轴的重力加速度

从理论上讲,通过这一公式,给出任何圆柱杆的转动惯量,其中M是大规模的杆和L是杆的长度。

在接下来的实验中,我们将风的字符串返回,并将两个相同质量附加到在相同的距离杆从中心 x。这些两个群众有他们自己的转动惯量,从理论上给出了由公式 I = x-m 两时代广场。

现在体重释放时,杆将再次旋转。在这种情况下,实验惯量系统给定由前面讨论的公式会考虑到的两个群众的惯性和惯量的杆。因此,减去杆的惯性得到此值从第一次实验中,将收益率的实验只是群众的转动惯量在此系统中。

既然您了解了如何从理论上和实验计算旋转惯性为此系统的要素,让我们看看如何设置实验和如何记录的值

如前所述,第一次实验措施单独旋转杆的转动惯量。采用字符串附加到重量和风在轨附近,直到重量是手臂。降体重。测量和记录它下跌的距离和时间下降。

风的字符串和减肥三次。使用这些试验的结果来计算平均的转动惯量为旋转杆,然后计算出的理论值。

下一组的实验需要在杆上放置更多的群众。将两个 1 公斤群众放两侧的杆,从中心每 20 厘米。

风在轨直到重量是手臂附近的字符串。之前,释放重量和测量的距离它落和花掉的时间。此过程重复三次。

这些实验结果,计算平均总的转动惯量旋转杆与附加的群众。

研究距离对转动惯量的影响,重新定位 1 公斤群众,使他们都是从中心的杆每 10 厘米。

执行实验过程四次,并注意任何对自旋速率的影响。计算新平均的转动惯量只有群众并记录结果。

最后,分析对转动惯量的影响,改变的两个群众,所以他们都是每 2 公斤和重新定位他们,使他们都是 20 厘米,从中心的杆。

执行实验过程四次,再注意旋转杆的行为中的任何更改。计算新平均的转动惯量只有群众并记录结果。

惯性矩的杆,和附加的群众独自一人,理论和实验值相当不错,同意确认转动惯量的方程组。测量精度的限制解释预期和实际结果之间的差异百分比。

因为惯性矩是旋转的成正比的质量,结果为 1 公斤群众定位 20 厘米从轴是旋转的一半,2 公斤的群众在相同的距离。

为纺纱群众转动惯量也是距离的从旋转轴的平方成比例的。位于从中心 20 厘米 1 公斤群众有距离的两倍,作为预期,四倍的转动惯量相比在 10 厘米的相同的群众。

转动惯量是重要的影响,可以在许多情况下有利地使用。

走钢索的人携带一支长篙,增加他的转动惯量与使用只是他的武器相比。由于更大的转动惯量,标杆始终保持稳定和水平,允许走钢索的人,以保持平衡

一辆车或任何车辆的车轮在保持中心相对轻量的同时集中大部分它们的质量在外侧。此箍状配置只有不轻,但也有少转动惯量比固体的磁盘。

其结果是,更小的扭矩需要旋转和阻挡车轮,减少对发动机的要求,在加速和减速时。

你刚看了转动惯量的朱庇特的简介。现在,您应该了解什么的转动惯量是和如何它取决于大众和旋转中心的距离。一如既往,感谢您收看 !

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