转动惯量与极转动惯量的区别

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主要区别 – 转动惯量与极转动惯量

转动惯量 (这是指质量第二惯性矩)和 极(第二)惯性矩 这两个量都描述了物体抵抗由于施加在其上的扭矩而引起的变化的能力。这 主要区别 转动惯量和极转动惯量之间是 转动惯量测量物体如何抵抗角加速度,而 极惯性矩测量物体如何抵抗扭转.

什么是惯性矩

物体的转动惯量由以下积分定义:

在哪里

是质量元素的距离

从旋转轴。

从物理上讲,惯性矩赋予了物体在受到扭矩时抵抗角加速度(类似于质量抵抗线性加速度的方式)的能力。如果转动惯量大,那么给定扭矩产生的角加速度就会更小。这 转动惯量单位公斤米2.

转动惯量用于计算旋转动能,也用于计算质量和角加速度方面的扭矩。

什么是极惯性矩

极第二惯性矩使物体能够抵抗由于施加的扭矩而绕给定轴的扭转(即“扭曲”)。如果极惯性矩大,给定扭矩产生的扭力会更小。极惯性矩定义为:

在哪里

是面积元素的距离

从旋转轴。这 极惯性矩单位4.

转动惯量和极转动惯量之间的区别 - 定义极惯性矩(此处以 2D 形式显示)

面积的极二阶矩 常与面积二阶惯性矩混淆,其定义为:

在哪里

是面积元素的距离

从一个特定的平面。这也有 m 的单位4,然而在物理上,这个量表示物体在受到扭矩时围绕某个平面弯曲的阻力。

转动惯量与极转动惯量的区别

转动惯量和极转动惯量的数学定义

转动惯量 被定义为

.

极惯性矩 被定义为

.

物理意义

转动惯量 是物体抵抗角加速度的量度。

极惯性矩 是物体抗扭转(扭曲)的量度。

单位

转动惯量 单位为 kg m2.

极惯性矩 以米为单位测量4.

图片礼貌
“显示用于计算扁平物体极惯性矩的元素面积的图表。”通过 Inductiveload(自己的作品)[公共领域],通过 Wikimedia Commons(修改)

转动惯量与极转动惯量的区别