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质点系的转动惯量问题(大学物理)
各位大神:
已知在平面上的个质点(x1,y1),(x2,y2)……,其质量分别为m1,m2……,请你确定一个点,使得质点系关于此点的转动惯量为最小。
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推荐答案 2012-04-14
设此点为(x,y),则有:
J=m1*((x-x1)²+(y-y1)²)+m2*((x-x2)²+(y-y2)²)+...+mn*((x-x2)²+(y-y2)²)
=m1*(x-x1)²+m2*(x-x2)²+...+mn*(x-x2)² + m1*(y-y1)²+m2*(y-y2)²+...+mn*(y-y2)²
=Jx+Jy
Jx=m1*(x-x1)²+m2*(x-x2)²=...+mn*(x-xn)²
由dJx/dx=2(m1+m2+...+mn)x-2(m1*x1+m2*x2+...+mn*xn)=0得:
x0=(m1*x1+m2*x2+...+mn*xn)/(m1+m2+mn)
同理
y0=(m1*y1+m2*y2+...+mn*yn)/(m1+m2+mn)
(x0,y0)即为所求。
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设此点为(x,y),则有:J=m1*((x-x1)²+(y-y1)²)+m2*((x-x2)²+(y-y2)²)+...+mn*((x-x2)²+(y-y2)²)=m1*(x-x1)²+m2*(x-x2)²+...+mn*(x-x2)² + m1*(y-y1)²+m2*(y-y2)²+....
转动惯量
的定义是什么(质点,
质点系
以及刚体三种情况)
答:
首先需要确定一个转轴位置;从质点向转轴作垂线,长度为r,质点质量为m,则该质点相对于该转轴的
转动惯量
就是mr^2。
质点系
的就是对每个质点都这样处理,然后相加,刚体就是个连续的质点系,任取一个质点dm,转动惯量为r^2 dm,总转动惯量把它积分即可。
转动惯量
的公式J=∫r^2dm是怎么来的
答:
先从如图水平面上质点m的动量矩定义说起:动量 P=m.v 动量矩 Ho=P.r=m.v.r=(m.r^2) ω 其中,将 J=(m.r^2)---定义为
质点的转动惯量
。对于
质点系
(刚体)其中各质点相对于转轴的距离(r)是变量,质点系(刚体)转动惯量是系统全部质点转动惯量之和,所以 J=∫r^2dm。
常用
转动惯量
公式表
答:
转动惯量
,又称惯性矩或质量惯性矩,是描述刚体绕某轴转动的难易程度的一个
物理
量。它的大小等于刚体各质点质量与其到转动轴距离平方的乘积之和。转动惯量公式表如下:1. 对于质点,转动惯量I = m*r^2,其中m是质点质量,r是质点到转动轴的距离。2. 对于
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