Trägheitsmoment. Einige Details Festkörpermechanik

Eine der grundlegenden physikalischen Prinzipien der Interaktion von Feststoffen ist das Trägheitsgesetz, von der groß formuliert Isaakom Nyutonom. Mit diesem Konzept stehen wir fast die ganze Zeit, da es einen sehr großen Einfluss auf alle materiellen Dinge dieser Welt, die einschließlich des Menschen. Wiederum eine solche physikalische Größe, wie das Trägheitsmoment, ist untrennbar mit dem oben genannten Gesetz verknüpft, die Stärke und die Dauer ihrer Wirkung auf die Feststoffe zu bestimmen.

Unter dem Gesichtspunkt der Materialmechanik kann jedes Objekt als unveränderliches und klar strukturiert (idealisierte) System von Punkten beschrieben werden, der gegenseitige Abstand zwischen dem nicht in Abhängigkeit von der Art ihrer Bewegung verändert. Dieser Ansatz ermöglicht es gerade durch spezielle Formeln Trägheit im Wesentlichen alle Feststoffe zu berechnen. Eine weitere interessante Nuance hier ist , dass jeder Komplex, der die komplizierteste hat Weg, die Bewegung kann als eine Reihe von einfachen Bewegungen im Raum dargestellt werden: Rotations- und Translations. Es ist auch viel einfacher das Leben Physiker bei der Berechnung des physikalischen Wertes.

Um zu verstehen, was das Trägheitsmoment ist und was ihr Einfluss auf die Welt um uns am einfachsten zum Beispiel abrupte Änderung Geschwindigkeit des Personenkraftwagens ist (Bremsen). In diesem Fall stehen die Beine Fahrgast Reibung auf dem Boden für ein locken. Aber zur gleichen Zeit an einem Aufprall nicht Körper gemacht werden und den Kopf, so dass sie seit einiger Zeit mit der gleichen vorbestimmten Geschwindigkeit bewegen, wird sich fortsetzen. Als Ergebnis wird der Fahrgast nach vorne lehnen oder unterschreiten. Mit anderen Worten, abgeschreckt das Trägheitsmoment des Beines, die durch Reibung auf dem Boden, ist erheblich kleiner als die anderen Punkte des Körpers. Das entgegengesetzte Muster wird mit einem starken Anstieg in der Geschwindigkeit des Busses oder der Straßenbahn Auto beobachtet.

Das Trägheitsmoment kann als die physikalische Größe, die gleich die Summe der Produkte von elementaren Massen (die einzelnen Festpunkte) durch das Quadrat der Entfernung von der Drehachse festgelegt werden. Aus dieser Definition folgt, dass diese Eigenschaft eine Additivmenge beträgt. Einfach ausgedrückt, das Material Körper Trägheitsmoment gleich der Summe seiner Teile ähnliche Parameter: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ …

Der Indikator für die Einrichtungen komplexer Geometrie wird experimentell bestimmt. Wir haben zu berücksichtigen, zu viele verschiedene physikalische Parameter, einschließlich der Dichte des Objekts, die in ihren unterschiedlichen Stellen ungleichmßig sein kann, die sogenannte Massendifferenz in den verschiedenen Segmenten des Körpers zu schaffen. Dementsprechend sind Standardformeln nicht geeignet. J = mR ^2: zum Beispiel mit dem Trägheitsmoment des Rings einen gewissen Radius und gleichmäßiger Dichte, eine Drehachse aufweist , das durch seine Mitte verläuft, kann mit folgenden Formel berechnet ^werden. Aber auf diese Weise nicht diesen Wert zu berechnen arbeiten zu wickeln, sind alle Teile, von denen aus unterschiedlichen Materialien hergestellt.

Ein Trägheitsmoment eines massiven Kugel und einer homogenen Struktur kann durch die Formel berechnet werden: J = 2 / 5MR ^2. Bei der Berechnung des Index für den Körper relativ zu den beiden parallelen Drehachsen in der Formel ein zusätzlicher Parameter – der Abstand zwischen den Achsen, mit dem Buchstaben A bezeichnete. Die zweite Drehachse mit dem Buchstaben L. Zum Beispiel bezeichnet wird, dauert die Formel die folgende Form: J = L + ^{2 mA.}

Eine sorgfältige Experimente an Trägheits Bewegung von Körpern und deren Interaktion wurden zuerst von Galileo an der Kreuzung des sechzehnten und siebzehnten Jahrhundert gemacht. Sie erlaubten die großen Wissenschaftler, waren seine Zeit voraus, das Grundgesetz der Erhaltung des physischen Körpers des Ruhezustandes oder zu etablieren geradliniger Bewegung relativ zur Erde in Abwesenheit der Exposition gegenüber anderen Gremien. Das Trägheitsgesetz ist der erste Schritt in den grundlegenden physikalischen Prinzipien der Mechanik, unter gleichzeitig noch recht vage, undeutlich und vage. Newton Formulierung anschließend die allgemeinen Gesetze der Bewegung von Körpern, in ihrer Zahl und das Trägheitsgesetz enthalten.