转动惯量,转动角速度和转动动能之间怎么联系起来?

作者&投稿:恽径 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是转动惯量,转动动能和转动惯量的联系~

1、转动惯量 moment of inertia
是指一个质量为m的物体,最转动中心的惯性;
这个惯性,既跟转动物体的质量成正比,又跟距离的平方成反比。

2、转动惯量一般用 I 表示,是 i 的大写
平动跟转动的对比:
平动动能 = ½ mv² = (½) 乘以 (平动惯量 m) 乘以 平动线速度的平方;
转动动能 = ½ Iω² = (½) 乘以 (转动惯量 I) 乘以 转动角速度的平方。

你只要把转动中的角量都对应到平动中的量就好理解了。
转动惯量(I)——————质量(m)
动量矩(角动量)(J)——动量(P)
角速度(ω)———————速度(v)
角加速度(α)——————加速度(a)
力矩(M)————————力(F)
角位移(θ)———————位移(s)
于是类比于刚体平动的动能E=1/2mv^2。有刚体转动的动能E=1/2Iω^2。
类似的关系:
F=ma————M=Iα
P=mv————J=Iω
其实转动惯量就是解决转动问题时相当于质量的那么一个量。质量就是描述惯性大小的量嘛。质量越大,改变他的运动状态就越不容易,需要的力就越大。转动惯量顾名思义,就是描述转动时候惯性大小的量,转动惯量越大,改变他转动的状态就越不容易,就需要越大的力矩。你只要理解这点,面对转动惯量就不会有什么疑问了。
然后具体转动惯量怎么求,就是用它的定义公式,I=mr^2,这是质点的转动惯量。如果求一个刚体的转动惯量就是I=∫r^2dm=∫r^2ρdV。如果刚体材质是均匀的ρ可以提到前面。总之这些就是计算的问题。

这可以根据质点的动能的`表达式推出来。
质点的动能 E=(1/2)m*v^2 (1)

对于转动的刚体来说,可以看成是连续质点构成的质点系。
对于转动的刚体上的一个质点,它的动能
E1=(1/2)m1v^2=(1/2)m1*ω^2*r^2 (2)

转动的刚体的动能等于全部质点的动能和。
E=∑Ei=(1/2)ω^2∑mi*ri^2 (3)
令∑mi*ri^2=Ic Ic---叫做转动惯量(对指定的转动轴心的)
则(3)式可写为
转动刚体的动能 E=(1/2)Ic *ω^2 (4)

可见(1)、(4) 的形式是一样的。


刚体定轴转动的转动定律和角动量守恒定律是什么?
,亦即Im =I,因而@=@。这时,物体绕定轴作匀角速转动。(2)当物体绕定轴转动时,如果它对轴的转动惯量是可变的,则在满足角动量守恒的条件下,物体的角速度@随转动惯量的改变而变,但两者之乘积I 却保持不变,因而当变大时,变小;变小时,@变大。如芭蕾舞演员表演时就是这样。

关于角动量、转动惯量的几个问题。
一个物体绕某轴转动的时候,角动量=转动惯量*角速度,这可以跟我们的动量公式联系起来:P=mv。 我们知道角速度与速度对应,可以看出转动惯量与质量对应,它是质量在转动运动当中的类比量。惯量这个词描述的是它和惯性有关的性质,我们知道质量越大,其运动状态越难改变,转动惯量和质量具有类似的性质,...

角动量公式
标量)。质点系或刚体对某点(或某轴) 的角动量等于其中各质点的动量对该点(或该轴)之矩的矢量(或代数)和。一个质量为m的质点绕O点作半径为r的匀速圆周运动,转动角速度为ω,则质点对O点的角动量L=r·mv=r·mrω= mr2ω=I0ω,式中I0为质点对圆心O的转动惯量。

动量定理公式
角动量定理公式:L = Jω,J 是转动惯量,ω(欧米伽)是角速度。角动量在经典力学中表示为到原点的位移和动量的叉乘,通常写做L 。角动量是矢量。L= r×p 其中,r表示质点到旋转中心(轴心)的距离(可以理解为半径),L表示角动量。p 表示动量。角动量:角动量在物理学中是与物体到原点的位移...

转动惯量和动量的关系
直接的关系。表示角动量,ω表示角速度,L是物体的转动惯量I和角速度ω的乘积,L=I×ω转动惯量是物体对于旋转运动的惯性大小,与物体的质量分布、形状和旋转轴的位置有关。动量是物体运动状态的量度,与物体的质量和速度有关。在旋转运动中,物体的转动惯量决定物体在给定角速度下的角动量大小,物体的...

转动力矩,转动惯量,角加速度关系
角速度的方向,符合右手定则,而脚加速的方向很多人弄不清楚,其实很简单,就是角速度的变化方向,即跟角速度重合,由初始角速度指向末角速度。其实从α=Δω/Δt也可以看出角加速度的方向,等式中t为标量,仅有ω为矢量,故方向与ω重合。显然,物体匀速转动时,角速度恒定,故没有角加速度。

转动惯量与角速度有什么关系?
转速与线速度正比关系:v=2Enr,线速度为v,单位为m\/s,转速为n,单位为r\/s(圈每秒)。物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”(linear velocity)。它的一般定义是质点(或物体上各点)作曲线运动(包括圆周运动)时所具有的即时速度。它的方向沿运动轨道的切线方向,故又称切向速度。

什么是转动惯量
乘以 (转动惯量 I) 乘以 转动角速度的平方。 问题六:转动惯量的意义是什么,比如转动惯量越大 转动惯量越大,则需要更大扭力来驱动或停止转动。 供参考。 问题七:转动惯量是什么? 科技名词定义 中文名称:转动惯量英文名称:moment of inertia其他名称:惯性矩定义1:构件中各质点或质量单元的质量与其到给定轴线...

办公室里的物理学问题!
在旋转的时候,如果忽略摩擦阻力,你和转椅就处在平衡状态,所受的合外力距为零,因此角动量J守恒。又J=Iw, I为转动惯量,w为转动角速度。当你收起腿时,你的转动惯量减小,因此角速度要增大,所以感觉椅子转得快了一些。如果考虑摩擦,但因为阻力很小,且前后差别不大,对转速的影响近似相同,因此...

跳水时转动惯量与角速度的关系
角动量=转动惯量×角速度,由以上公式可知,当双手紧抱双膝时转动惯量变小,所以角速度变大,反之,身体伸展时转动惯量变大,角速度变小。

思南县19489932276: 转动惯量,转动角速度和转动动能之间怎么联系起来? -
亥天必喜:[答案] 这可以根据质点的动能的`表达式推出来. 质点的动能 E=(1/2)m*v^2 (1) 对于转动的刚体来说,可以看成是连续质点构成的质点系. 对于转动的刚体上的一个质点,它的动能 E1=(1/2)m1v^2=(1/2)m1*ω^2*r^2 (2) 转动的刚体的动能等于全部质点的动能和. ...

思南县19489932276: 转动惯量与动能的关系,角速度,角度,动量距等的关系,反正牵扯转动惯量的物理关系都告诉我,急需 -
亥天必喜:[答案] 你只要把转动中的角量都对应到平动中的量就好理解了.转动惯量(I)——————质量(m)动量矩(角动量)(J)——动量(P)角速度(ω)———————速度(v)角加速度(α)——————加速度(a)力矩(M)——————...

思南县19489932276: 转动动能和平动动能的公式是什么?
亥天必喜: 1、刚体平面运动刚体的动能Ep=Ep平+Ep转Ep平=(1/2)m.vC^2,其中,m--刚体总质量,vC--质心速度;Ep转=(1/2)Jω^2,其中,J--对质心的转动惯量,ω--刚体角...

思南县19489932276: 转动动能与动能的区别 -
亥天必喜:[答案] 动能是质心的速度平方与物体质量的乘机的一半,转动能是转动惯量与角速度平方的乘积的一半.前者是必须质心运动才具有的能量,后者质心不动也可以具有的能量,平动物体一定具有动能,无转动能;绕质心转动物体一定有转动能,无动能.一般...

思南县19489932276: 哪种情况用动能,哪种情况用转动动能 -
亥天必喜: 这两种算法都可以.差别在于:当你将转动惯量的参考点选在速度瞬心即固定点处时,只需要计算转动动能,这时的转动惯量是相对于固定点的.当你将转动惯量的参考点选在杆件的中心即质心处时,在计算动能时必须将转动惯量和质心的平动动能加起来.这样就好理解了. 动能是质心的速度平方与物体质量的乘机的一半,转动能是转动惯量与角速度平方的乘积的一半.前者是必须质心运动才具有的能量,后者质心不动也可以具有的能量,平动物体一定具有动能,无转动能;绕质心转动物体一定有转动能,无动能.一般转动物体既有动能,也有转动能

思南县19489932276: 怎样计算一个转动的物体的动能在计算一个平动的物体动能时.可以利用E=1/2mv^2,怎样求转动的物体的动能呢 -
亥天必喜:[答案] 转动动能=(1/2)*J*w^2 (其中J为规则体的转动惯量,w为转动角速度) 转动惯量等于刚体中各质元的质量和他们各自离该轴的垂直距离的平方和的乘积的总和

思南县19489932276: 木棒绕一端旋转,证明木棒动能为6/1mv*2 -
亥天必喜:[答案] 这是刚体的问题, 转动惯量=m * 木棒长度的平方 / 3 动能 = 1/2 * 转动惯量 * 角速度的平方 = m *(木棒长度的平方 * 角速度的平方)/ 6 = m * 端点速度的平方/ 6

思南县19489932276: 角动量守恒,转动动能一定守恒吗?一花样滑冰者,开始自传时,其动能为E0=1/2(J0)(ω0^2),然后她将手臂收回,转动惯量减少至原来的1/3,此时她的角... -
亥天必喜:[答案] 角动量和转动动能的关系就像动量和动能的关系一样,动量守恒并不意味着动能守恒,你说的这个问题,就是典型的角动量守恒的例子,手臂收回,转动惯量减小,角速度增大,动能增加,能量来自身体内部的相互作用力克服手臂的离心趋势做功.消...

思南县19489932276: 物体因绕轴转动时而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体的转动快慢有关.物理学中用角速度(单位时间内转过角度)来表示物体转动的快慢.为了... -
亥天必喜:[答案] (1)砂轮脱离动力停下来,是因为受到摩擦力的作用,故而过程中将机械能转化为内能; (2)由表格中数据分析可知,当砂轮的角速度增大为原来2倍时,砂轮的转动动能Ek是原来的4倍,得到关系Ek=kω2.当砂轮的角速度增大为原来4倍时,砂轮的...

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