Traagheidsmoment. Sommige details Solid Mechanics

Een van de fundamentele fysische principes van interactie van vaste stoffen is de wet van de traagheid, geformuleerd door de grote Isaakom Nyutonom. Met dit concept worden we geconfronteerd met bijna de hele tijd, want het heeft een zeer grote invloed op alle materiële dingen van deze wereld, met inbegrip van de mens. Op zijn beurt dergelijke fysische grootheid, als traagheidsmoment, is onlosmakelijk verbonden met de voornoemde wet, de sterkte en de duur van het effect ervan op de vaste stoffen te bepalen.

Vanuit het oogpunt van materiaal mechanica, kan elk object worden beschreven als onveranderlijke en overzichtelijke (geïdealiseerde) puntensysteem, de onderlinge afstand tussen die niet veranderd afhankelijk van de aard van hun beweging. Deze benadering maakt precies kan worden berekend door gespecialiseerde formule traagheid uit vaste stof. Een andere interessante nuance is dat elk complex dat de meest ingewikkelde heeft pad, de beweging kan worden voorgesteld als een reeks eenvoudige bewegingen in de ruimte: rotationele en translationele. Het is ook veel makkelijker leven natuurkundigen in de berekening van de fysieke waarde.

Om te begrijpen wat is het moment van de traagheid en wat is zijn invloed op de wereld om ons heen is het gemakkelijkst bijvoorbeeld abrupte verandering snelheid van de personenauto (remmen). In dit geval, de poten staande wrijving passagier op de grond voor een entice. Maar op hetzelfde moment over de eventuele effecten zullen niet worden weergegeven door het lichaam en het hoofd, zodat ze voor enige tijd zal blijven bewegen met dezelfde vooraf bepaalde snelheid. Als gevolg daarvan, de passagier naar voren leunen of vallen. Met andere woorden, het traagheidsmoment van het been, afgeschrikt door wrijving met de vloer, aanzienlijk lager dan de andere plaatsen van het lichaam. Het tegenovergestelde patroon wordt waargenomen met een sterke toename van de snelheid van de bus of de tram auto.

Het traagheidsmoment kan worden gedefinieerd als fysieke hoeveelheid, gelijk aan de som van de producten van elementaire massa (die individuele Solid dots) met het kwadraat van de afstand tot de rotatieas. Uit deze definitie volgt dat dit kenmerk een hoeveelheid toevoegsel. Simpel gezegd, het stoflichaam traagheidsmoment gelijk aan de som der delen gelijke parameters: J = ₁ J + _J2 + J + ₃ ...

De indicator voor de organen van complexe geometrie, wordt experimenteel bepaald. We moeten rekening houden met teveel verschillende fysische parameters zoals de dichtheid van het object, dat niet-uniform zijn verschillende plaatsen kunnen zijn, waardoor de zogenaamde massaverschil in de verschillende segmenten van het lichaam. Dienovereenkomstig standaardformules niet geschikt. Bijvoorbeeld, het traagheidsmoment van de ring met een bepaalde straal en uniforme dichtheid, met een rotatieas die door zijn midden loopt, kan worden berekend met de volgende formule: J = mR ^2. Maar op deze manier zal niet werken om deze waarde te berekenen in te pakken, zijn alle delen van die gemaakt van verschillende materialen.

Een traagheidsmoment van een massieve bol en een homogene structuur kan worden berekend met de formule: J = ^{2/2 5MR.} Bij de berekening van de index voor de organen ten opzichte van de twee evenwijdige rotatieassen in de formule een extra parameter - de afstand tussen de assen, aangeduid met de letter a. De tweede rotatieas is aangeduid met de letter L. Bijvoorbeeld kan de formule als volgt uit: J = L + ma ^2.

Zorgvuldige experimenten op inertiaalbeweging van lichamen en hun interactie werden voor het eerst gemaakt door Galileo op het kruispunt van de zestiende en zeventiende eeuw. Zij lieten de grote wetenschapper, was zijn tijd vooruit, om de fundamentele wet van het behoud van de fysieke lichamen van de staat van rust of tot stand rechtlijnige beweging ten opzichte van de aarde in de afwezigheid van blootstelling aan andere organen. De wet van de traagheid is de eerste stap bij het vaststellen van de fundamentele fysische principes van mechanica, terwijl nog steeds vrij vaag, onduidelijk en vaag. Newton vervolgens het formuleren van de algemene wetten van de beweging van lichamen, opgenomen in hun aantal en de wet van de traagheid.