Loading...
 

Obliczanie momentu bezwładności

Jako przykład obliczymy moment bezwładności pręta o masie M i długości d pokazanego na rysunku poniżej ( Rys. 1 ). Oś obrotu przechodzi przez środek pręta i jest do niego prostopadła (linia przerywana).

: Pręt o masie {OPENAGHMATHJAX()}M{OPENAGHMATHJAX} i długości {OPENAGHMATHJAX()}d{OPENAGHMATHJAX} obracający się względem osi przechodzącej przez środek pręta (linia przerywana).
Rysunek 1: Pręt o masie \( M \) i długości \( d \) obracający się względem osi przechodzącej przez środek pręta (linia przerywana).


Najpierw, pręt dzielimy umownie na "nieskończenie małe" elementy o masie \( dm \) i długości \( dx \), które możemy traktować jak punkty materialne (patrz Rys. 1 ). Moment bezwładności takiego elementu wynosi \( x^{2}dm \), a moment bezwładności całego pręta jest, zgodnie z definicją Ciało sztywne i moment bezwładności-( 2 ), Ciało sztywne i moment bezwładności-( 3 ), sumą (całką) momentów bezwładności poszczególnych elementów

\( I=\int_{-d/2}^{d/2} x^{2} \,dm \)


gdzie całkowanie przebiega po całej długości pręta tj. w granicach od - \( d/2 \) do \( d/2 \).

Zakładając, że pręt ma stałą gęstość to masę dm możemy wyrazić z prostej proporcji jako \( {dm}=\frac{M}{d}{dx} \)

Podstawiając tę zależność do wzoru ( 1 ) i wykonując całkowanie otrzymujemy

(2)
\( I=\frac{M}{d}\int_{-d/2}^{d/2} x^{2} \,dx ={\frac{M}{d}\frac{x^{3}}{3}}|_{-d/2}^{d/2}{=\frac{{Md}^{2}}{12}} \)

Ostatnio zmieniona Poniedziałek 07 z Marzec, 2022 19:28:00 UTC Autor: Zbigniew Kąkol, Bartek Wiendlocha
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.