物理中的慣性矩是什么？
物體的慣性矩是圍繞固定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的剛體的計(jì)算量度：也就是說(shuō)，它測(cè)量改變物體的難度's當(dāng)前轉(zhuǎn)速。該測(cè)量基于物體內(nèi)的質(zhì)量分布和軸的位置來(lái)計(jì)算，這意味著相同的物體可以具有非常不同的慣性矩值，這取決于旋轉(zhuǎn)軸的位置和方向。
從概念上講，慣性矩可以被認(rèn)為是表示物體'角速度變化的阻力，類似于質(zhì)量如何表示牛頓下非旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度變化的阻力's運(yùn)動(dòng)定律。慣性矩計(jì)算確定減慢，加速或停止物體所需的力's旋轉(zhuǎn)。
國(guó)際單位慣性矩（SI單位）為每平方米1公斤（kg-m2）。在等式中，它通常由變量I或I科普小知識(shí)手抄報(bào)表示（如所示的等式）。
慣性矩的簡(jiǎn)單例子
旋轉(zhuǎn)特定物體（相對(duì)于樞軸點(diǎn)以圓形圖案移動(dòng)）有多困難？答案取決于對(duì)象的形狀以及對(duì)象's質(zhì)量集中的位置。因此，例如，在中間具有軸線的車輪中，慣性量（變化阻力）相當(dāng)小。所有質(zhì)量均勻地分布在樞軸點(diǎn)周圍，因此車輪上正確方向的少量扭矩將使其改變其速度。然而，如果你試圖將同一個(gè)車輪相對(duì)于其軸線翻轉(zhuǎn)，或者旋轉(zhuǎn)一個(gè)電話極點(diǎn)，那么它會(huì)更難，并且測(cè)量的慣性矩會(huì)更大。
使用慣性矩
圍繞fi旋轉(zhuǎn)的物體的慣性矩固定對(duì)象可用于計(jì)算旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)關(guān)鍵量：
- 旋轉(zhuǎn)動(dòng)能：K=Iω2
- 角動(dòng)量：L=Iω
你可能會(huì)注意到，上述方程與線性動(dòng)能和動(dòng)量的公式非常相似，慣性矩&##34;I"代替質(zhì)量"m&##34;和角速度"ω"代替速度"v，"這再次證明了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和更傳統(tǒng)的線性運(yùn)動(dòng)情況下各種概念之間的相似性。
計(jì)算慣性矩
此頁(yè)面上的圖形顯示了如何計(jì)算最一般形式的慣性矩的公式。它基本上由以下步驟組成：
- 測(cè)量從物體中的任何粒子到對(duì)稱軸的距離r
- 平方距離
- 乘以該平方距離乘以粒子質(zhì)量
- 對(duì)物體中的每個(gè)粒子重復(fù)
- 將所有這些值相加
對(duì)于具有明確定義數(shù)量的粒子（或可以作為粒子處理的分量）的極其基本的對(duì)象，可以如上所述對(duì)該值進(jìn)行強(qiáng)力計(jì)算。實(shí)際上，盡管如此，大多數(shù)對(duì)象足夠復(fù)雜，這是特別可行的（盡管一些聰明的計(jì)算機(jī)編碼可以使暴力方法相當(dāng)簡(jiǎn)單）。
相反，有多種計(jì)算慣性矩的方法特別有用。許多常見物體，例如旋轉(zhuǎn)圓柱體或球體，具有非常明確的慣性矩公式。有數(shù)學(xué)方法可以解決問(wèn)題并計(jì)算這些物體的慣性矩這是更罕見和不規(guī)則的，因此構(gòu)成更多挑戰(zhàn)。
