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回転慣性トルクとオブジェクトの回転加速度との関係を特徴付けます。

慣性は、オブジェクトがその運動状態の変化に抵抗です。直線運動で慣性の概念は、オブジェクトの質量に直結します。オブジェクトより多くの力をより大規模なオブジェクトを加速する必要があります。

回転運動の概念は加速されて回転する物体の抵抗である回転慣性と呼ぶ。表されます文字私、回転の慣性は回転、またはrの中心から質量の距離、また、質量だけでなく、依存します。数学的に、それは私の式に等しいmによって与えられる、*rのスクエア。

小文字のiが回転を受けているオブジェクトの数によって、この数式を与えられた--個々 回転慣性の合計である 1 つ以上の回転オブジェクト、システム全体の回転慣性がある場合に注意してください。

このビデオは理論と実験により接続されている質量と回転アームの回転慣性を測定する方法を示します。

プロトコルの詳細に入る前に実験のセットアップや法律やこのシステムの回転慣性を支配方程式についてお話しましょう。

最初のセットアップは、自由に回転の軸線のまわりの回転である車軸で構成されます。文字列に付加するウェイトがあるし、文字列は、重量がロッドの近くにありますが、車軸のまわりに巻かれています。

重量を離すと、文字列の緊張は回転するロッドの力を提供します。回転慣性とも呼ばれる慣性モーメントや角マスとかこのロッドのすることができます実験この数式を使用して計算されます。ここで、 rは車軸のmの半径は落下物体の質量、 tは、測定距離dに該当するオブジェクトに必要な時間、 gは重力加速度

理論上は、任意の円筒棒の慣性モーメントはMロッドとLの質量はロッドの長さはこの式で与えられます。

次の実験では、風の文字列を再び、同じ距離で棒に 2 つの同一の質量を添付中心から x。これらの 2 つの質量慣性モーメント、自分、2 回 m x 正方形を等しい数式によって理論的に与えられました。

今重量を解放すると、ロッドが再び回転します。この場合、前述の数式は、システム指定の実験的慣性は考慮に入れる 2 つの質量の慣性とロッドの慣性の両方。したがって、この値から最初の実験で得られた棒の慣性を差し引くと、このシステムの固まりだけの実験的回転慣性を得られます。

今、あなたが理解してどのように理論的と実験を見てみましょう、このシステムの要素の回転慣性を計算セットアップ実験してどのように値を記録する方法

前述のように、最初の実験では単独での回転棒の慣性モーメントを測定します。体重に関連付けられている文字列を取るし、重量に近い腕まで、車軸のまわり風。体重を落とします。測定し、落ちる距離と落下にかかる時間を記録します。

文字列を風し、3 回以上体重を落とします。回転ロッドの平均慣性モーメントを計算するこれらの試験からの結果を使用し、理論値を計算します。

実験の次のセットは、ロッドに付加質量を配置する必要があります。中心からそれぞれ 20 センチメートルの棒の反対側に 2 つの 1 キログラムの質量を配置します。

風になるまで重量、腕の車軸のまわりの文字列。重量を解放する前との距離を測定それ落ちるし、落下するのにかかる時間。さらに 3 回、この手順を繰り返します。

これらの実験の結果、平均合計の慣性重量をもつ回転ロッドを計算します。

距離が慣性モーメントに及ぼす影響を研究するには、ので、ロッドの中心から各 10 センチ、1 キログラムの固まりを再配置します。

4 回の実験手順し、自転速度に影響に注意してください。新しい平均の慣性固まりおよび結果のレコードのみを計算します。

最後に、質量慣性モーメントの効果を分析するよう各 2 キロ 2 つの塊に変更、ロッドの中心から 20 センチ、それらの位置を変更します。

4 回実験手順を実行し、再び回転ロッドの動作に変更を通知します。新しい平均の慣性固まりおよび結果のレコードのみを計算します。

ロッドとだけで、添付の固まりの慣性モーメントの理論値と実験値は、回転慣性を記述する方程式を確認する合理的にも、同意します。測定精度の制限は、予測と実際の結果のパーセントの違いを説明します。

慣性モーメントは質量、結果 1 キログラムの固まり回転の軸から 20 センチの位置に比例するため、半分 2 キログラムの同じ距離での固まり。

回転固まりの慣性モーメントは回転の軸線からの距離の二乗に比例しています。センターから 20 センチの位置 1 キログラムの固まりは距離の倍を有し、として期待される、4 回慣性モーメントの 10 センチで同じ固まりと比較しています。

回転慣性が重要な影響を与えると、それは多くの状況で有利に使用できます。

綱渡りは、腕だけの使用と比較して彼の慣性のモーメントの増加に長い棒を運ぶ。安定して水平にバランスの取れた滞在する綱渡りを許可するより大きい回転の慣性のためポールが残っています。

車または任意の車両の車輪は、比較的軽量の中心を保ちつつ外側に固まりのほとんどを集中します。このような構成は軽量化だけではなく、固体ディスクより少ない回転慣性を持っています。

その結果、以下のトルクは、スピンし、減速、加速するときにエンジンへの要求を削減、ホイールを停止に必要です。

回転慣性のゼウスの概要を見てきただけ。今、どのような慣性モーメント、質量と回転の中心からの距離に依存する方法を理解しておくべき。いつも見てくれてありがとう!

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