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转动惯量与离心力啥关系?
一、转动惯量(Momentum of Inertia)
1、质量转动惯量基本定义:
刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示 。
在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯矩)通常以I 或J表示,SI 单位为 kg·m2 。
对于一个质点,
J(I) =1/2* mr2,
其中 m 是其质量,r 是质点和转轴的垂直距离 。
2、动力学公式:
角动量L:质点动量p对O点之动量矩(通常称为角动量)L(O)(简记为L)
L=Iω, ω:刚体角速度 。I:刚体转动惯量 。
定轴转动动能E:
E=1/2*Iω2,
二、离心力(centrifugal force)
是一种虚拟力,是一种惯性的体现,它使旋转的物体远离它的旋转中心 。
- 离心力的产生:
根据牛顿定律,木块受到的合力应为零 。但是木块只受到一个力,就是绳子的拉力,所以合力不为零 。那么这违反牛顿定律吗?
牛顿定律只有在惯性系下才成立,但是随圆盘一同转动的观察者所在的参考系是非惯性系,所以牛顿定律在这里不成立 。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然成立,那么就需要引用一个惯性力,即离心力 。
离心力的大小为 ,与绳子提供的拉力相等,但方向与之相反 。引入离心力后,在随圆盘一同转动的观察者看来,木块同时受到绳子的拉力和离心力,大小相等,方向相反,合力为零 。此时木块静止,牛顿定律成立 。
F离心力=m*ω2*r
- 相对离心力:
RCF = 1.119×10-5×(rpm)2* r ,单位:.g 。( rpm — revolutions per minute每分钟转数,r:旋转半径,cm)
【转动惯量与离心力啥关系 转动惯量和离心力】
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