為什麼實心圓柱轉動慣量小

2025-05-26 01:10:14 字數 2727 閱讀 3054

1樓:九號的故事

實心圓柱轉動慣量小的原因是其質量分伍慎布較為集中,離轉軸較遠的質量較少。轉動慣量是乙個物體對於繞某個軸旋轉的慣性大小,與物體喚橘咐的質量分佈有關。對於實心圓柱來說,其質量主要集中在中心部分,離中心越遠的質量越少,因此轉動慣量相對較小。

2樓:愛上網的七零後

實心圓柱和空心圓柱質量和尺寸相同的情況下,實心圓柱轉動慣量要運攔悔比空心圓柱小。其原因是實心圓柱的質量分佈更加集中,離中心軸的距離相對較短,因此轉動慣量也就相對較小。而空心圓柱的質量分佈比較分散,部分質量分佈在較遠距離處,離中心軸的距離比較長,因此轉動慣量也就相對較大。

具體的數學推導如下:對於半徑為 r、質量為 m 的實心圓柱而言,其轉動慣量可以通過以下公式求得:

i = 1/2)mr^2

其中 r 為圓柱軸心到離軸心距離為 r 處某質量點的距離。由於實心圓柱的質量分佈均勻,因此 r 的平均值為 r/2,代入公式得到:

i = 1/2)mr^2 = 1/2)mr^2/4 = 1/8)mr^2 = 1/8)mr^2

同樣,對於半徑為 r、質量為 m 的空心圓柱而言,假設內外半徑分別為 r1 和 r2,則可將其轉化為兩個圓柱的組合,乙個實心圓柱和乙個密度均勻的成環體。由於轉動慣量的疊加原理,這兩個體的轉動慣量之和為:

i = 1/2)m(r1^2 + r^2) +1/2)m(r2^2 + r^2)

其中,r1 和 r2 的值由空心圓柱的內外半徑決定,代衡友入旁正公式化簡得到:

i = 1/2)m(r^2 + r^2) +1/2)m(r^2 + r^2) =2mr^2

可以看到,實心圓柱的轉動慣量為 (1/8) mr^2,而空心圓柱的轉動慣量為 2mr^2,因此實心圓柱的轉動慣量要比空心圓柱小。

3樓:網友

您好,實心圓柱轉動慣量小的原因是它的質量集中在圓柱的中心部分,離中心越遠的部分質量越少,對轉動慣量的貢獻也就越小。而空心圓柱的質量分佈更加均勻,離中心越遠的部分質量更多,對轉動慣量的貢獻也就更大。因此,相同質量的實心圓柱和空心圓柱,空心圓柱的轉動慣量要比實心圓柱大。

除此之外,帆局鬥實心圓柱的幾何形狀也是影響轉動慣量的因素之一。實心圓柱的形狀是臘滲乙個長方體和兩個半圓柱組成的,其幾何形狀比較簡單,質量分佈也比較集中,因此轉動慣量相對較小。而對於複雜態磨形狀的物體,轉動慣量會更大,因為它們的質量分佈更加分散,離中心越遠的部分質量更多,對轉動慣量的貢獻也就更大。

實心圓柱轉動慣量(實心圓柱轉動慣量)

4樓:戶如樂

您好,我就為大家解答關於實心圓柱轉動慣量。

截面取長度為d...

1、在圓柱體截面取長度為dx的薄圓板,此薄圓板繞其直徑的轉動慣量為j=m*r^2/4,根據平行軸定理。

薄圓板繞圓柱體中心的轉動慣量為j+m*x^2(x為薄圓板到中心直伏培徑的距離信廳絕)。

2、因為薄圓板的質量是微元,即dm=ρ*dv=ρ*r^2*dx所以薄圓板繞中心直徑的轉動慣量為dj=dm*r^2/4+dm*x^2然後在整個長度上積分得圓柱體繞中心直徑的轉動慣量j=∫(r^2*r^2/4*dx+ρ*r^2*x^2*dx)下限為-l/2,上限l/2(l為圓柱體長度) j=m*(3*r^2+l^2)/12 (圓柱體總質量m=ρ*r^2*l)。

圓柱的轉動慣量計算過程是怎樣的?

5樓:宋韻哲

圓柱體和圓盤的轉動慣量的計算過程都是相同的。通過取世納乙個環狀的質量元,計算微元的轉動慣量,然後對整個盤求積分。具體計算大猛如下圖:

1.轉動慣量是剛體繞軸轉動時慣性的量度,用字母i或j表示。

2.圓柱體積公式是用於計算圓柱體體積的公式。圓柱體積=π r² h=s底 h先求底面積,然後滾返橋乘以高。

圓柱形物體的轉動慣量是什麼值?

6樓:小灰馬

先假設軸位於圓柱軸線,由於圓柱對其腔搏軸線是高度對稱的所以轉動慣量。

與高度無關,與圓盤轉動慣量相同,為mr2/2,下面給出證明:

設圓柱底面半徑r,高度h,質量m,密度ρ

m=ρπr2h

取r處體積元dm=ρ2πrhdr

dj=dmr2

兩面取積分 r

j=2ρπh∫ r3dr

mr2/2所以這種情況轉動慣量與高度無關,如果軸不在圓柱軸線,但與軸線平行,則根據轉動慣量平行原理可知任意平行軸j

對於非平行軸,則要複雜得多,不作睜粗介紹。

特殊的悉圓鎮,當圓柱半徑不計時(變成杆),對垂直中心軸j=mr2/12

垂直一端軸j=mr2/3

補充:積分處r 和0 分別是上限和下限。

圓柱體的轉動慣量是怎樣計算的

7樓:網友

首先用垂直軸定理得到圓形薄雀族片對直徑的轉動慣量j=m*r^2/4把圓柱體分割成一系列圓形薄片,薄片厚度為dx,對距離轉軸為x的那氏歲高個薄片(質量元):

dm=ρ*r^2*dx,它對軸的轉動慣量微元dj=r^2*dm/4+x^2*dm——這就是平行軸定理:剛體的對某一轉殲尺軸的轉動慣量=對質心軸(二軸平行)的轉動慣量+剛體質量×2軸距離的平方。

m/π*r^2*l

塑料圓柱體的轉動慣量為多少

8樓:瀦小胖

i=g·cm2。塑料圓柱體的閉歷轉動慣量為j'1t21t02k421md28即可得到k,再將k代回第一扮態芹式和第三式可以得到載物盤的轉廳畢動慣量為j1't02j02t1t02。

圓柱轉動慣量,圓柱體的轉動慣量怎麼求?

當迴轉軸bai是圓柱體軸線時 其中m是圓du柱體的質量,zhir是圓柱體的半徑。轉動慣量 moment of inertia 是剛體dao繞軸轉動時慣性 迴轉物回體保持其勻速圓周運動或靜止的特性 的量度,用字母i或j表示。在經典力學中,轉動慣量 又稱質量慣性矩,簡稱慣距 通常以i 或j表示,si 單...

轉動慣量是什麼轉動慣量計算公式

趣味科學 轉動慣量是什麼?看了這個你就知道了!是剛體繞軸轉動時慣性 迴轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性 的量度。在經典力學中,轉動慣量 又稱質量慣性矩,簡稱慣距 通常以i 或j表示,si 單位為 kg m 轉動慣量在旋轉動力學中的角色相當於線性動力學中的質量,可形式地理解為一個物體對於旋轉運動的...

轉動慣量的意義是什麼,比如轉動慣量越大,則物體就越怎麼樣

轉動慣量越大,則一個物體的轉動速度越難改變 停著的不容易轉起來,轉著的不容易停下來 轉動慣量越大,一個物體就越難加速轉動。類比牛二當中的質量。只不過轉動 的角加速度 看的是轉動力矩。轉動慣量的意義是什麼,比如轉動慣量越大,則一個物體就越怎麼樣?對於一個質點,i mr2,其中 m 是其質量,r 是質點...