Momen inersia. Beberapa butiran Mekanik Pepejal

Salah satu prinsip asas fizikal interaksi pepejal adalah undang-undang inersia, yang dirumuskan oleh besar Isaakom Nyutonom. Dengan konsep ini kita hadapi hampir setiap masa, kerana ia mempunyai pengaruh yang sangat besar ke atas semua perkara yang material di dunia ini, termasuk manusia. Sebaliknya, apa-apa kuantiti fizikal, sebagai momen sifat tekun, adalah berkait rapat dengan undang-undang tersebut di atas, untuk menentukan kekuatan dan tempoh kesannya ke atas pepejal.

Dari sudut pandangan mekanik bahan, apa-apa objek boleh digambarkan sebagai sistem invariable dan jelas berstruktur (diunggulkan) mata, jarak bersama antara yang tidak berubah bergantung kepada watak gerakan mereka. Pendekatan ini membolehkan untuk mengira dengan tepat oleh formula khas inersia sebahagian besar pepejal. nuansa lain yang menarik di sini ialah mana-mana kompleks yang mempunyai yang paling rumit jalan, pergerakan boleh diwakili sebagai satu set pergerakan mudah dalam ruang: putaran dan peralihan. Ia juga adalah ahli fizik hidup lebih mudah dalam pengiraan nilai fizikal.

Untuk memahami apa yang momen sifat tekun dan apa yang pengaruhnya ke atas dunia di sekeliling kita adalah paling mudah sebagai contoh mendadak kelajuan perubahan kenderaan penumpang (brek). Dalam kes ini, kaki berdiri geseran penumpang di atas lantai untuk menarik a. Tetapi pada masa yang sama di mana-mana kesan tidak akan diberikan badan dan kepala, supaya mereka untuk beberapa waktu akan terus bergerak dengan kelajuan yang sama telah ditetapkan. Akibatnya, penumpang untuk bersandar ke hadapan atau jatuh. Dengan kata lain, momen sifat tekun kaki, dipadamkan oleh geseran terhadap lantai, akan jauh kurang daripada mata badan yang lain. Corak bertentangan diperhatikan dengan peningkatan mendadak dalam kelajuan bas atau kereta trem.

Momen inersia boleh ditakrifkan sebagai kuantiti fizikal, sama dengan jumlah produk jisim rendah (orang-orang titik pepejal individu) dengan kuasa dua jarak mereka dari paksi putaran. Dari definisi ini, ia mengikuti bahawa ciri-ciri ini adalah satu kuantiti bahan tambahan. Ringkasnya, masa badan jasmani inersia sama dengan jumlah bahagian-bahagiannya parameter sama: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

Penunjuk bagi badan-badan geometri kompleks, adalah ditentukan secara uji kaji. Kita perlu mengambil kira terlalu banyak parameter fizikal yang berbeza termasuk ketumpatan objek, yang mungkin bukan seragam di lokasi yang berbeza, mewujudkan perbezaan besar-besaran yang dipanggil dalam segmen yang berlainan di badan. Oleh itu, formula standard tidak sesuai. Sebagai contoh, momen sifat tekun gelanggang dengan radius tertentu dan ketumpatan yang seragam, mempunyai paksi putaran yang melalui pusat, boleh dikira dengan menggunakan formula berikut: J = mR ^2. Tetapi dengan cara ini tidak akan berfungsi untuk mengira nilai ini untuk membalut, semua bahagian yang diperbuat daripada bahan yang berbeza.

A momen inersia sfera yang kukuh dan struktur yang homogen boleh dikira dengan formula: J = 2 / 5mR ^2. Dalam pengiraan indeks badan relatif kepada dua paksi putaran selari dalam formula parameter tambahan - jarak antara paksi, ditandakan dengan huruf a. Paksi kedua putaran ditandakan dengan huruf L. Sebagai contoh, formula boleh mengambil bentuk yang berikut: J = L + ma ^2.

eksperimen-hati di gerakan inersia badan dan interaksi mereka pertama kali dibuat oleh Galileo di persimpangan abad keenam belas dan ketujuh belas. Mereka membenarkan ahli sains yang hebat, mendahului zamannya, untuk mewujudkan undang-undang asas pemeliharaan badan-badan fizikal keadaan rehat atau gerakan lurus linear berbanding dengan bumi jika tiada pendedahan kepada badan-badan lain. Hukum inersia adalah langkah pertama untuk memperkenalkan prinsip-prinsip asas fizikal mekanik, ketika masih agak kabur, kurang jelas dan samar-samar. Newton kemudiannya menggubal undang-undang umum gerakan badan, termasuk dalam bilangan mereka dan undang-undang inersia.