Ροπή αδράνειας. Μερικές λεπτομέρειες Στερεά Μηχανική

Μια από τις βασικές αρχές της φυσικής αλληλεπίδρασης των στερεών είναι ο νόμος της αδράνειας, που διατυπώθηκε από τον μεγάλο Isaakom Nyutonom. Με αυτή την έννοια που αντιμετωπίζουμε σχεδόν όλη την ώρα, δεδομένου ότι έχει μια πολύ μεγάλη επιρροή σε όλα τα υλικά πράγματα αυτού του κόσμου, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου. Με τη σειρά της, μια τέτοια φυσική ποσότητα, όπως η ροπή αδρανείας, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την προαναφερθείσα νομοθεσία, για να προσδιοριστεί η αντοχή και η διάρκεια της επίδρασής της επί των στερεών.

Από την άποψη του υλικού μηχανικής, οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να περιγραφεί ως αμετάβλητες και ξεκάθαρα δομημένο (εξιδανικευμένη) σύστημα σημείων, η αμοιβαία απόσταση μεταξύ των οποίων δεν μεταβάλλεται ανάλογα με τον χαρακτήρα της κίνησης τους. Η προσέγγιση αυτή επιτρέπει να υπολογίσετε με ακρίβεια από ειδικούς τύπους αδράνειας ουσιαστικά όλα τα στερεά. Μια άλλη ενδιαφέρουσα απόχρωση εδώ είναι ότι οποιοδήποτε συγκρότημα που έχει την πιο περίπλοκη διαδρομή, η κίνηση μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένα σύνολο από απλές κινήσεις στο χώρο: περιστροφική και μεταφορική. Επίσης, είναι πολύ πιο εύκολο φυσικοί ζωής στον υπολογισμό της φυσικής αξίας.

Για να καταλάβουμε τι είναι η ροπή αδράνειας και ποια είναι η επιρροή της στον κόσμο γύρω μας είναι πιο εύκολο για παράδειγμα απότομη ταχύτητα του οχήματος επιβατών (φρεναρίσματος) αλλαγή. Στην περίπτωση αυτή, τα πόδια στέκεται τριβής των επιβατών στο πάτωμα για μια παγίδα. Αλλά την ίδια στιγμή σε οποιαδήποτε επίπτωση δεν θα καταστεί το σώμα και το κεφάλι, έτσι ώστε για κάποιο χρονικό διάστημα θα συνεχίσουν να κινούνται με την ίδια προκαθορισμένη ταχύτητα. Ως αποτέλεσμα, ο επιβάτης να κλίνει προς τα εμπρός ή να πέσουν. Με άλλα λόγια, η ροπή αδράνειας του ποδιού, σβήνεται από την τριβή κατά του δαπέδου, θα είναι σημαντικά μικρότερο από τα άλλα σημεία του σώματος. Το αντίθετο μοτίβο παρατηρείται μια απότομη αύξηση στην ταχύτητα του λεωφορείου ή του αυτοκινήτου του τραμ.

Η ροπή αδρανείας μπορεί να οριστεί ως η φυσική ποσότητα, ίση με το άθροισμα των γινομένων των στοιχειωδών μαζών (οι εν λόγω μεμονωμένες Solid κουκίδες) με το τετράγωνο της απόστασής τους από τον άξονα περιστροφής. Από τον ορισμό αυτό προκύπτει ότι αυτό το χαρακτηριστικό είναι μια ποσότητα προσθέτου. Με απλά λόγια, το υλικό ροπή σώμα αδρανείας ίσο με το άθροισμα των μερών του παρόμοιες παραμέτρους: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

Ο δείκτης των οργάνων της πολύπλοκης γεωμετρίας, προσδιορίζεται πειραματικά. Πρέπει να λάβουμε υπόψη πάρα πολλές διαφορετικές φυσικές παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένης της πυκνότητας του αντικειμένου, το οποίο μπορεί να είναι μη ομοιόμορφη σε διαφορετικές τοποθεσίες της, δημιουργώντας τη λεγόμενη μαζική διαφορά στα διάφορα τμήματα του σώματος. Κατά συνέπεια, πρότυπο φόρμουλες δεν είναι κατάλληλες. Για παράδειγμα, η ροπή αδράνειας του δακτυλίου με μια ορισμένη ακτίνα και ομοιόμορφη πυκνότητα, έχοντας έναν άξονα περιστροφής που περνάει μέσα από το κέντρο του, μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: J = mR ^2. Αλλά με αυτόν τον τρόπο δεν θα λειτουργήσει για τον υπολογισμό της τιμής αυτής για να τυλίξει, όλα τα μέρη από τα οποία είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά υλικά.

Μια ροπή αδράνειας ενός στερεού σφαίρα και σε ομοιογενή δομή μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο: ϋ = 2 / 5mR ^2. Στον υπολογισμό του δείκτη για τους οργανισμούς σε σχέση με τους δύο παράλληλους άξονες περιστροφής στον τύπο μια επιπλέον παράμετρος - η απόσταση μεταξύ των αξόνων, συμβολίζεται με το γράμμα Α. Ο δεύτερος άξονας περιστροφής συμβολίζεται με το γράμμα L. Για παράδειγμα, ο τύπος μπορεί να λάβει την ακόλουθη μορφή: J = L + ma ^2.

Η προσεκτική πειράματα με αντικείμενο την αδρανειακή κίνηση των σωμάτων και η αλληλεπίδρασή τους έγιναν οι πρώτες από τον Γαλιλαίο στο σταυροδρόμι των δέκατο έκτο και δέκατο έβδομο αιώνα. Επέτρεψαν τη μεγάλη επιστήμονας, ήταν μπροστά από την εποχή του, για να καθοριστεί το βασικό νόμο της διατήρησης των φυσικών οργάνων του κράτους της ανάπαυσης ή ευθύγραμμη κίνηση σε σχέση με τη γη, ελλείψει της έκθεσης σε άλλους φορείς. Ο νόμος της αδράνειας είναι το πρώτο βήμα για τον καθορισμό των βασικών φυσικών αρχών της μηχανικής, ενώ εξακολουθεί να είναι αρκετά αόριστη, ασαφής και αόριστη. Στη συνέχεια Newton διαμόρφωση των γενικών νόμων της κίνησης των σωμάτων, που περιλαμβάνονται σε αριθμό τους και το νόμο της αδράνειας.