Treghetsmoment. Noen detaljer Solid Mechanics

En av de grunnleggende fysiske prinsipper for interaksjon av faste stoffer er det lov av treghet, formulert av den store Isaakom Nyutonom. Med dette konseptet vi møter nesten hele tiden, siden den har en veldig stor innflytelse på alle materielle ting i denne verden, blant annet menneske. I sin tur, for eksempel en fysisk kvantitet, som treghetsmomentet, er uløselig knyttet til det ovenfor nevnte lov for å bestemme styrken og varigheten av dens virkning på de faste stoffene.

Fra synspunktet av material mekanikk, kan en hvilken som helst gjenstand beskrives som uforanderlig og oversiktlig (idealisert) system av punkter, den innbyrdes avstand mellom hvilke det er ikke endret, avhengig av karakteren av deres bevegelse. Denne fremgangsmåten gjør det mulig å beregne nøyaktig ved spesielle formler treghet i det vesentlige alle faststoffer. En annen interessant nyanse her er at enhver tilstand, som er den mest intrikate banen, bevegelsen kan være representert som et sett av enkle bevegelser i rommet: rotasjons- og translasjonsbevegelse. Det er også mye lettere liv fysikere i beregningen av fysisk verdi.

For å forstå hva som er treghetsmoment og hva er dens innflytelse på verden rundt oss er enklest for eksempel brå endring hastigheten på personbil (bremsing). I dette tilfellet, hvis ben stående passasjer friksjon mot gulvet til en lokke. Men på samme tid på noen innvirkning ikke vil bli gjengitt kroppen og hodet, slik at de for en tid vil fortsette å bevege seg med den samme forhåndsbestemt hastighet. Som et resultat, til passasjeren lene seg fremover eller falle. Med andre ord, treghetsmomentet av beinet, reaksjonen ble stanset ved friksjon mot gulvet, vil være betydelig mindre enn de andre steder av kroppen. Det motsatte mønster er observert med en skarp økning i hastigheten for buss eller trikk bilen.

Treghetsmomentet kan defineres som den fysiske størrelse, som er lik summen av produktene av elementære masser (de individuelle lukkede punktene) med kvadratet av deres avstand fra rotasjonsaksen. Fra denne definisjon følger det at denne egenskap er en tilsetningsmengde. Enkelt sagt, materiallegemet treghetsmoment er lik summen av delene lignende parametre: J = J ₁ + J _to + J + ₃ ...

Indikatoren for organene med kompleks geometri, blir bestemt eksperimentelt. Vi må ta hensyn til for mange forskjellige fysiske parametere inkludert tettheten av objektet, som kan være ikke-ensartet i sine forskjellige steder, noe som skaper den såkalte masse forskjell i de forskjellige deler av kroppen. Følgelig standard formler er ikke egnet. For eksempel, treghetsmomentet av ringen med en viss radius og jevn tetthet, som har en rotasjonsakse som passerer gjennom dens senter, kan beregnes ved hjelp av følgende formel: J = mR ^2. Men på denne måten ikke vil arbeide for å beregne denne verdien til å bryte, er alle deler av noe som er laget av forskjellige materialer.

En treghetsmomentet for en massive kule og en homogen struktur kan beregnes ved formelen: J = 2 / 5mR ^2. Ved beregning av indeksen for legemene i forhold til de to parallelle rotasjonsaksene i formelen en ytterligere parameter - avstanden mellom aksene, betegnet med bokstaven a. Den annen dreieakse er betegnet med bokstaven L. For eksempel formelen kan ta følgende form: J = L + ^{2 ma.}

Omhyggelige forsøk med treghetsbevegelse av legemene og deres interaksjon ble først gjort ved å Galileo i krysningen mellom det sekstende og syttende århundre. De tillater den store vitenskaps, var forut for sin tid, for å etablere en grunnleggende lov av bevaringen av de fysiske organer i hviletilstand eller rettlinjet bevegelse i forhold til jorden i fravær av eksponering til andre organer. Loven om treghet er første skritt i å etablere grunnleggende fysiske prinsippene for mekanikk, mens fortsatt ganske vag, utydelig og vag. Newton senere formulere den generelle lover om bevegelse av organer, inkludert i deres antall og loven om treghet.