Tröghetsmoment. Några detaljer Hållfasthetslära

En av de grundläggande fysikaliska principerna för växelverkan mellan fasta är lagen om tröghet, formulerad av den stora Isaakom Nyutonom. Med detta koncept möter vi nästan hela tiden, eftersom den har ett mycket stort inflytande på alla materiella ting i denna värld, inklusive människan. I sin tur, en sådan fysisk kvantitet, som tröghetsmomentet, är oupplösligt förenad med den ovannämnda lagen, för att bestämma styrkan och varaktigheten av dess effekt på de fasta ämnena.

Med tanke på materialmekanik, kan alla objekt beskrivas som oföränderlig och tydligt strukturerad (idealiserad) system av punkter, det inbördes avståndet mellan vilka inte ändras beroende på karaktären av deras rörelse. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att exakt beräkna genom särskild formler tröghet i allt väsentligt fast. En annan intressant nyans här är att alla komplex som har den mest intrikata vägen, rörelsen kan representeras som en uppsättning av enkla rörelser i rymden: roterande och translationell. Det är också mycket enklare liv fysiker i beräkningen av det fysiska värdet.

För att förstå vad som är tröghetsmoment och vad är dess påverkan på omvärlden är enklast till exempel plötslig förändring hastighet passagerarfordon (bromsning). I det här fallet, benen stående passagerare friktion på golvet för en locka. Men samtidigt på någon inverkan inte göras kroppen och huvudet, så att de under en längre tid kommer att fortsätta att röra sig med samma förutbestämda hastighet. Som ett resultat av att passageraren luta sig framåt eller falla. Med andra ord, tröghetsmoment av benet, släcktes genom friktion mot golvet, kommer att vara betydligt mindre än de andra punkterna i kroppen. Motsatsen mönstret observeras med en kraftig ökning av hastigheten på bussen eller spårvagn bilen.

Tröghetsmomentet kan definieras som den fysiska kvantitet, lika med summan av produkter av elementära massor (dessa individuella Solid prickar) med kvadraten på deras avstånd från rotationsaxeln. Från denna definition följer att denna egenskap är en tillsats kvantitet. Enkelt uttryckt, materialkroppen tröghetsmoment som är lika med summan av dess delar liknande parametrar: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

Indikatorn för kroppar komplex geometri är experimentellt bestämd. Vi måste ta hänsyn till alltför många olika fysikaliska parametrar inklusive densiteten av objektet, vilket kan vara ojämn i sina olika platser, att skapa den så kallade mass skillnad i olika delar av kroppen. I enlighet därmed, standardformler är inte lämpliga. Exempelvis tröghetsmomentet av ringen med en viss radie och likformig densitet, som har en rotationsaxel som passerar genom dess centrum, kan beräknas med användning av följande formel: J = mR ^2. Men på detta sätt inte kommer att fungera för att beräkna detta värde att linda, är alla delar av vilka tillverkade av olika material.

En tröghetsmomentet hos en solid sfär och en homogen struktur kan beräknas med formeln: J = 2 / 5mR ^2. I beräkningen av indexet för de organ som i förhållande till de två parallella rotationsaxlar i formeln en ytterligare parameter - avståndet mellan axlarna, som betecknas med bokstaven a. Den andra rotationsaxeln är betecknad med bokstaven L. Exempelvis formeln kan anta följande form: J = L + ma ^2.

Noggranna experiment på tröghets rörelse organ och deras samspel gjordes först av Galileo vid korsningen av det sextonde och sjuttonde århundradena. De tillät den store vetenskapsmannen, var före sin tid, för att fastställa den grundläggande lagen om bevarandet av de fysiska organ tillstånd av vila eller rätlinjig rörelse i förhållande till jorden i avsaknad av exponering för andra organ. Lagen om tröghet är det första steget i upprättandet av de grundläggande fysikaliska principerna för mekanik, medan fortfarande ganska vaga, otydlig och vag. Newton därefter formulera allmänna rörelselagar organ som ingår i deras antal och lagen om tröghet.