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  矩形刚体转动惯量的求法.矩形刚体绕一个角点转动的转动惯量是多少?

  矩形刚体转动惯量的求法.

  矩形刚体绕一个角点转动的转动惯量是多少?

1回答
2020-04-15 22:50
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吕辉

  令现在有一个质量分布均匀的矩形刚体,其长宽分别为a,b质量为m,其质心在这个矩形的几何中心

  先假定一个轴过质心,矩形绕过质心的轴转动

  以质心为坐标原点建立坐标系x-y,x轴平行与长.

  根据转动惯量计算公式

  J=积分(p^2*dm).(1)

  其中积分的上下届分别为,x从-a/2到a/2,y从-b/2到b/2p为某点到质心的距离

  p=二次根号(x^2+y^2).(2)

  dm=m/(a*b)*dxdy.(3)

  把(2),(3)带入(1)并求出积分可以得到,刚体绕过质心的轴的转动惯量为

  J=(1/12)*m*(a^2+b^2)

  由于题目上面要我们求的是绕一个角点转动的转动惯量

  因此由平行轴定理可以得到,令刚体绕一个角点的转动惯量为J0

  那么,J0=J+m*d^2.(5)

  其中J为绕过质心的轴旋转的转动惯量,d为绕角点的轴与绕质心的轴这两个轴的距离d=0.5*二次根号(a^2+b^2)

  解答(5)可以得到

  J0=(1/3)*m*(a^2+b^2)

2020-04-15 22:53:45

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