Traagheidsmoment. Sommige besonderhede Solid Mechanics

Een van die basiese fisiese beginsels van interaksie van vaste stowwe is die wet van traagheid, geformuleer deur die groot Isaakom Nyutonom. Met hierdie konsep in die gesig staar ons byna al die tyd, want dit het 'n baie groot invloed op al die materiële dinge van hierdie wêreld, insluitend die mens. Op sy beurt het so 'n fisiese hoeveelheid, as die traagheidsmoment, is onlosmaaklik verbind met die bogenoemde wet, om die sterkte en duur van die effek daarvan op die vaste stowwe te bepaal.

Uit die oogpunt van materiaal meganika, kan enige voorwerp beskryf word as onveranderlike en duidelik gestruktureer (geïdealiseerde) stelsel van punte, die wedersydse afstand tussen wat nie verander na gelang van die aard van hul beweging. Hierdie benadering maak dit moontlik om presies te bereken deur spesiale formules traagheid wesenlik al vastestowwe. Nog 'n interessante nuanses hier is dat enige komplekse dat die mees ingewikkelde het pad, die beweging kan voorgestel word as 'n stel van 'n eenvoudige bewegings in die ruimte: rotasie en translasie. Dit is ook baie makliker lewe fisici in die berekening van die fisiese waarde.

Om te verstaan wat is die traagheidsmoment en wat is die invloed daarvan op die wêreld rondom ons is die maklikste byvoorbeeld skielike verandering spoed van die passasiersmotormark (gerem). In hierdie geval, die bene staan wrywing passasier op die vloer vir 'n oorhaal. Maar op dieselfde tyd op enige impak sal nie gelewer liggaam en die hoof, sodat hulle vir 'n geruime tyd sal voortgaan om te beweeg met dieselfde voorafbepaalde spoed. As gevolg hiervan, die passasier om vorentoe leun of val. Met ander woorde, die traagheidsmoment van die been, geblus deur wrywing teen die vloer, sal aansienlik minder as die ander punte van die liggaam te wees. Die teenoorgestelde patroon waargeneem word met 'n skerp toename in die spoed van die bus of die tram motor.

Die traagheidsmoment kan gedefinieer word as die fisiese hoeveelheid, wat gelyk is aan die som van produkte van elementêre massas (diegene individuele Solid kolletjies) deur die vierkante van hul afstand van die rotasie. Van hierdie definisie volg dit dat hierdie eienskap is 'n toevoeging hoeveelheid. Eenvoudig gestel, die materiële liggaam traagheidsmoment gelyk aan die som van sy dele soortgelyke parameters: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

Die aanwyser vir die liggame van komplekse meetkunde, is eksperimenteel bepaal. Ons moet in ag neem te veel verskillende fisiese parameters insluitend die digtheid van die voorwerp, wat nie-uniform in sy verskillende plekke kan wees, die skep van die sogenaamde massa verskil in die verskillende segmente van die liggaam. Gevolglik standaard formules is nie geskik nie. Byvoorbeeld, die traagheidsmoment van die ring met 'n sekere radius en 'n eenvormige digtheid, wat 'n rotasie-as wat deur die sentrum loop, kan bereken word met behulp van die volgende formule: J = MR ^2. Maar op hierdie manier sal nie werk om hierdie waarde te bereken om te draai, word alle dele van wat gemaak word van verskillende materiale.

A traagheidsmoment van 'n soliede sfeer en 'n homogene struktuur kan bereken word deur formule: J = 2 / 5mR ^2. In die berekening van die indeks vir die liggame relatief tot die twee parallelle rotasie byle in die formule 'n bykomende parameter - die afstand tussen die asse, aangedui deur die letter a. Die tweede rotasie word aangedui met die letter L. Byvoorbeeld, die formule kan die volgende vorm aanneem: J = L + ma ^2.

Versigtig eksperimente op traagheid beweging van liggame en hul interaksie is die eerste wat deur Galileo by die kruispad van die sestiende en sewentiende eeu. Hulle het toegelaat dat die groot wetenskaplike, was sy tyd vooruit, om die basiese wet van die behoud van die fisiese liggame van die toestand van rus of te vestig reglynige beweging relatief tot die aarde in die afwesigheid van blootstelling aan ander liggame. Die wet van traagheid is die eerste stap in die vestiging van die basiese fisiese beginsels van meganika, terwyl nog steeds baie vaag, onduidelik en vaag. Newton daarna die formulering van die algemene wette van beweging van liggame, ingesluit in hul nommer en die wet van traagheid.