Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Момент инерции

Момент инерции (далее М) величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении. В механике различают М осевые и центробежные. Осевым М тела относительно оси z называется величина, определяемая равенством:



где mi — массы точек тела, hi — их расстояния от оси z, r — массовая плотность, — объем тела. Величина z является мерой инертности тела при его вращении вокруг оси (см. Вращательное движение). Осевой М можно также выразить через линейную величину k, называемую радиусом инерции, по формуле z = Mk2, где М — масса тела. Размерность МL2M; единицы измерения — кг×м2 или г×см2.

  Центробежным М относительно системы прямоугольных осей х, у, z, проведенных в точке О, называют величины, определяемые равенствами:



или же соответствующими объемными интегралами. Эти величины являются характеристиками динамической неуравновешенности масс. Например, при вращении тела вокруг оси z от значений xz и yz зависят силы давления на подшипники, в которых закреплена ось.

  М относительно параллельных осей z и z" связаны соотношением

z = z" + М d2     (3)

где z" — ось, проходящая через центр масс тела, a d — расстояние между осями (теорема Гюйгенса).

  М относительно любой, проходящей через начало координат О оси Ol с направляющими косинусами a, b, g находится по формуле:

lol = x a2 + y b2 + z g2 — 2xy ab — 2yz bg — 2zxga.     (4)

Зная шесть величин x, y, z, xy, , zx, можно последовательно, используя формулы (4) и (3), вычислить всю совокупность М тела относительно любых осей. Эти шесть величин определяют т. н. тензор инерции тела. Через каждую точку тела можно провести 3 такие взаимно-перпендикулярные оси, называемые главными осями инерции, для которых xy = yz = zx = 0. Тогда М тела относительно любой оси можно определить, зная главные оси инерции и М относительно этих осей.

  М тел сложной конфигурации обычно определяют экспериментально. Понятием о М широко пользуются при решении многих задач механики и техники.

  Лит.: Краткий физико-технический справочник, под общ. ред. К. П. Яковлева, т. 2, М., 1960, с. 94—101; Фаворин М. В., Моменты инерции тел. Справочник, М., 1970; Гернет М. М., Ратобыльский В. Ф., Определение моментов инерции, М., 1969; см. также лит. при ст. Механика.

  С. М. Тарг.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.04.2024 14:15:14