圓環轉軸沿直徑的轉動慣量是怎麼推出來的

2021-08-16 16:22:07 字數 1343 閱讀 3344

1樓:雍昀

建立座標系

對中心軸也就是對z軸的圓環轉動慣量是 mr^2這裡因為是圓環,明顯可知 ix=iy

所以就是1/2 iz=1/2mr^2

2樓:完好

通過圓環中心軸推出。

首先要理解什麼是薄圓環,所謂薄圓環指的是徑向厚度趨近於零,也就是內徑和外徑無限接近。

也就是內外徑近似可以看做一個定值:r

則:沿圓周的線密度:ρ=m/2πr

沿圓周的方向取δθ,

由:j=mr^2

則有:δj=r^2dm

dm=(m/2πr)rdθ

故有:dj=r^2dm=r^2(m/2πr)rdθ=(r^2m/2π)dθ

兩邊積分,積分割槽間[0,2π]:j=2π(r^2m/2π)=r^2m

通過圓環直徑軸。

取角度為:θ處的任意小的角度:δθ,θ為轉軸與直徑的夾角。

則有:dj=(rcosθ)^2dm=(rcosθ)^2(m/2πr)rdθ=r^2(cos2θ+1)^2mdθ/4π

兩邊積分,積分割槽間為:[0,2π]:j=(mr^2sin2θ)/2+mr^2/2=0+mr^2/2=mr^2/2

3樓:匿名使用者

由垂直軸定理可以推導其計算式。

圓環繞'直徑的轉動慣量怎麼求,圓環繞中心軸的轉動慣量怎麼求,要詳解,謝謝!

4樓:假面

圓環對直徑的轉動慣量求法,取微元dm= (m/2π)dθ,則圓環對直徑的轉動慣量:j=(mr²/2π)∫sin²θdθ

代入積分上限2π下限0積分可得:j=mr²/2

圓環相當於一個空心的圓,空心圓擁有一個小半徑(r),整個圓有一個大半徑(r),整個圓的半徑減去空心圓半徑就是環寬。生活中的例子有空心鋼管,甜甜圈,指環等。

擴充套件資料:

圓環周長:外圓的周長+內圓的周長=圓周率x(大直徑+小直徑)=π(d+d)

圓環面積:外圓面積-內圓面積=圓周率×(大半徑平方-小半徑平方)=π(r×r-r×r)=π(r²-r²)。

還有第二種方法:

s=π[(r-r)×(r+r)]

r=大圓半徑

r=圓環寬度=大圓半徑-小圓半徑

還有一種方法:

已知圓環的外直徑為d,圓環厚度(即外內半徑之差)為d。d=r-r

d-d=2r-(r-r)=r+r

可由第一、二種方法推得 s=π[(r-r)×(r+r)]=π(d-d)×d

圓環面積s=π(d-d)×d

5樓:

θ為半徑與轉軸夾角dθ亦然,圖中有誤

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