文章插图
刚体定轴转动中的转动惯量,其地位相当于刚体平动中的质量,是衡量刚体抵抗旋转运动的惯性的物理量 。或者理解为质量的转动形式 。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置 。
- 刚体平动
- 刚体转动
用同样的力在两个不同的物体上作用,质量重的那个物体速度变化慢 。同样你用相同的力矩(注意让物体平动的叫做力,让物体转动的叫做力矩)作用在一个物体上想让他转动,不同的物体角速度变化的快慢也是不一样的,影响角速度变化快慢的这个因素就是转动惯量 。
按照生活经验来看形状大小体积相同的两个物体,在相同的力矩作用相同的时间后质量重的那个物体角速度改变的较慢 。所以可能有一种转动惯量就跟质量差不多这种感觉,实际上形状体积大小完全相同的两个物体也有可能有不同的转动惯量的,关键就在于质量分布的均匀程度是否相同 。
刚体的定轴转动
若刚体绕固定轴转动,那么刚体的位置只需一个变量即可完全确定(一个自由度),我们令该变量为转角
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