inerces moments Objekta lielums ir aprēķināts mērs stingram ķermenim, kuram tiek veikta rotācijas kustība ap fiksētu ass: tas ir, tas mēra, cik grūti būtu mainīt objekta pašreizējo rotācijas ātrumu. Šis mērījums tiek aprēķināts, pamatojoties uz masas sadalījumu objektā un ass stāvokli, kas nozīmē, ka vienam un tam pašam objektam var būt ļoti atšķirīgas inerces momentu vērtības atkarībā no. ass atrašanās vietas un orientācijas rotācija.
Konceptuāli inerces moments var domāt par objekta pretestības izmaiņām leņķiskais ātrums, līdzīgi kā masa ir pretestība izmaiņām ātrums ne rotācijas kustībā, zem Ņūtona kustības likumi. Inerces aprēķināšanas brīdis identificē spēku, kas nepieciešams, lai palēninātu, paātrinātu vai apturētu objekta rotāciju.
Starptautiskā vienību sistēma (SI vienībainerces moments ir viens kilograms uz kvadrātmetru (kg-m2). Vienādojumos to parasti attēlo mainīgais Es vai EsLpp (kā parādītajā vienādojumā).
Vienkārši inerces momenta piemēri
Cik grūti ir pagriezt noteiktu objektu (pārvietot to apļveida formā attiecībā pret šarnīra punktu)? Atbilde ir atkarīga no objekta formas un vietas, kur koncentrējas objekta masa. Tā, piemēram, ritenī ar asi vidū inerces (pretestības izmaiņām) ir diezgan mazs. Visa masa tiek vienmērīgi sadalīta ap pagrieziena punktu, tāpēc neliels griezes moments uz riteni pareizajā virzienā iegūs to, lai tas mainītu ātrumu. Tomēr tas ir daudz grūtāk, un izmērītais inerces moments būtu lielāks, ja jūs mēģinātu pagriezt to pašu riteni pret tā asi vai pagriezt telefona stabu.
Inerces momenta izmantošana
Objekta, kas rotē ap fiksētu objektu, inerces moments ir noderīgs, aprēķinot divus galvenos lielumus rotācijas kustībā:
- Rotācijas kinētiskā enerģija:K = Iω2
- Leņķiskais impulss:L = Iω
Var pamanīt, ka iepriekš minētie vienādojumi ir ārkārtīgi līdzīgi lineārās kinētiskās enerģijas un impulsa formulām ar inerces momentu "Es " ieņemot masu vietu "m " un leņķiskais ātrums "ω" ieņemot ātrumu vietā "v", kas atkal parāda līdzības starp dažādiem jēdzieniem rotācijas kustībā un tradicionālākos lineārās kustības gadījumos.
Inerces momenta aprēķināšana
Šīs lapas grafikā parādīts vienādojums, kā aprēķināt inerces momentu tā vispārīgākajā formā. Tas pamatā sastāv no šādām darbībām:
- Izmēriet attālumu r no jebkuras objekta daļiņas līdz simetrijas asij
- Svītrojiet šo attālumu
- Reiziniet, kas attālums no kvadrāta reizināts ar daļiņas masu
- Atkārtojiet to katrai objekta daļiņai
- Pievienojiet visas šīs vērtības uz augšu
Īpaši pamata objektam ar skaidri noteiktu daļiņu (vai sastāvdaļu, kas var būt) skaitu apstrādāts kā daļiņas), ir iespējams vienkārši aprēķināt šo vērtību brutālā spēkā, kā aprakstīts iepriekš. Tomēr patiesībā lielākā daļa objektu ir pietiekami sarežģīti, ka tas nav īpaši iespējams (lai gan daži gudri datorizēti kodēšanas veidi var padarīt brutālā spēka metodi diezgan vienkāršu).
Tā vietā ir dažādas inerces momenta aprēķināšanas metodes, kas ir īpaši noderīgas. Vairākiem kopīgiem priekšmetiem, piemēram, rotējošiem cilindriem vai sfērām, ir ļoti precīza nozīme inerces formulu moments. Ir matemātiski līdzekļi problēmas risināšanai un inerces momenta aprēķināšanai objektiem, kas ir retāk sastopami un neregulāri, un tādējādi rada lielāku izaicinājumu.