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常用转动惯量公式:细杆、圆柱体、细圆环、立方体与实心球体的计算方法

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转动惯量计算公式

在物理中,转动惯量是一个重要的概念,它决定了物体在转动过程中保持其转动轴不变的能力。转动惯量的计算公式取决于物体的形状和转轴的位置。以下是一些常见形状物体的转动惯量计算公式:

对于细杆:

当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时,转动惯量为I=mL²/12,其中m是杆的质量,L是杆的长度。

当回转轴过杆的端点并垂直于杆时,转动惯量为I=mL²/3,其中m是杆的质量,L是杆的长度。

对于圆柱体:

常用转动惯量公式:细杆、圆柱体、细圆环、立方体与实心球体的计算方法

当回转轴是圆柱体轴线时,转动惯量为I=mr²/2,其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。

对于细圆环:

当回转轴通过环心且与环面垂直时,转动惯量为I=mR²,其中R为其半径。

当回转轴通过环边缘且与环面垂直时,转动惯量为I=2mR²。

I=mR²/2沿环的某一直径,R为其半径。

对于立方体:

当回转轴为其中心轴时,转动惯量为I=mL²/12,其中L为立方体边长。

当回转轴为其棱边时,转动惯量为I=2mL²/3。

当回转轴为其体对角线时,转动惯量为I=3mL²/16。

对于实心球体:

当回转轴为球体的中心轴时,转动惯量为I=2mR²/5,其中R为球体半径。

当回转轴为球体的切线时,转动惯量为I=7mR²/5。

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