Moment zotrvačnosti. Niektoré detaily telies

Jedným zo základných fyzikálnych princípov interakcie pevných látok je zákon zotrvačnosti, formulované veľkým Isaakom Nyutonom. S touto koncepciou čelíme skoro stále, pretože to má veľký vplyv na všetky hmotné veci tohto sveta, vrátane človeka. Na druhej strane, taká fyzikálna veličina, ako moment zotrvačnosti, je neoddeliteľne spojený s vyššie uvedeného zákona, pre určenie intenzity a doby trvania jeho účinku na pevné látky.

Z hľadiska materiálových mechaniky, každý objekt môže byť opísaný ako nemenné a jasne štruktúrované (idealizovaného) bodového systému, vzájomná vzdialenosť, ktorá sa nemení v závislosti od charakteru ich pohybu. Tento prístup umožňuje presne vypočítať na základe osobitného vzorca zotrvačnosti v podstate všetky pevné látky. Ďalším zaujímavým nuansy je, že akýkoľvek komplex, ktorý má najviac zložitú cestu, pohyb môže byť reprezentovaný ako súbor jednoduchých pohybov vo vesmíre: rotačné a translačný. Je to tiež oveľa jednoduchšie život fyzici vo výpočte fyzikálnej veličiny.

Aby sme pochopili, čo je moment zotrvačnosti a aký je jej vplyv na svet okolo nás je najjednoduchšie napríklad náhle zmeny rýchlosti osobného vozidla (brzdenie). V tomto prípade, nohy stoja trenie cestujúcich na podlahu pre nalákanie. Ale zároveň na akomkoľvek náraze nebude vykreslený telo a hlavu, takže po určitú dobu bude aj naďalej pohybovať s rovnakou vopred stanovenou rýchlosťou. Výsledkom je, že cestujúci predkloniť alebo klesať. Inými slovami, moment zotrvačnosti nohy, rozloží trením o podlahu, bude podstatne menšie ako ostatné body tela. Opak vzor je sledovaný s prudkým nárastom rýchlosti autobusu alebo električky vozidla.

Moment zotrvačnosti môže byť definovaná ako fyzikálne veličiny, ktorá sa rovná súčtu produktov základných hmôt (tieto jednotlivé pevné bodky) druhou mocninou ich vzdialenosti od osi otáčania. Z tejto definície vyplýva, že táto charakteristika je množstvo aditívne. Jednoducho povedané, hmotné telo moment zotrvačnosti sa rovná súčtu jeho častí podobné parametre: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

Indikátor pre inštitúcie zložité geometrie, je experimentálne stanovená. Musíme brať do úvahy príliš veľa rôznych fyzikálnych parametrov, vrátane hustoty predmetu, ktorý môže byť nerovnomerná v jeho rôznych miestach a vytvára tzv hmotnostný rozdiel v rôznych segmentoch tela. V súlade s tým, štandardné vzorce nie sú vhodné. Napríklad, moment zotrvačnosti prstenca s určitým polomerom a rovnomerné hustote, ktorý má os otáčania, ktorá prechádza jeho stredom, je možné vypočítať podľa nasledujúceho vzorca: J = MR ^2. Ale týmto spôsobom nebude fungovať pre výpočet tejto hodnoty zabaliť všetky časti, ktoré sú vyrobené z rôznych materiálov.

Moment zotrvačnosti plné gule a homogénnou štruktúrou môže byť vypočítaná podľa vzorca: J = 2 / 5mR ^2. Pri výpočte indexu pre subjekty, ktoré sa týkajú oboch rovnobežných osí otáčania vo vzorci ďalší parameter - je vzdialenosť medzi osami, označený písmenom A. Druhá os otáčania je označená písmenom L. Napríklad vzorec môže mať nasledujúce formu: J = L + MA ^2.

Starostlivé pokusy o inerciálnej pohybe telies a ich interakcie boli prvýkrát vyrobené Galileo na križovatke šestnásteho a sedemnásteho storočia. Sú povolené veľký vedec, bol dopredu jeho času, stanoviť základný zákon zachovania fyzických tiel pokojovom stave alebo priamočiareho pohybu vo vzťahu k zemi v neprítomnosti vystavenie iným subjektom. Zákon zotrvačnosti je prvým krokom k vytvoreniu základné fyzikálne princípy mechaniky, zatiaľ čo stále pomerne vágny, nejasné a vágne. Newton následne formulovať všeobecné zákony pohybu telies, ktorá je súčasťou ich počtu a zákon zotrvačnosti.