在物理学里,伸展定则阐明,如果将一个物体的任何一点,平行地沿着一支直轴作任意大小的位移,则此物体对此轴的转动惯量不变。

简介

在物理学里,

伸展定则

阐明,如果将一个物体的任何一点,平行地沿着一支直轴作任意大小的位移,则此物体对此轴的转动惯量不变。

我们可以想像,将一个物体,平行于直轴地,往两端拉开。在物体伸展的同时,保持物体任何一点离直轴的垂直距离不变,则伸展定则阐明此物体对此轴的转动惯量 不变。

伸展定则、垂直轴定理、平行轴定理,这些工具都可以用来求得许多不同形状的物体的转动惯量。

相关定理

垂直轴定理

在物理学里,

垂直轴定理

(也叫“正交轴定理”)可以用来计算一片薄片的转动惯量。思考一个直角座标系,其中两个座标轴都包含与平行于此薄片;如果已知此薄片对于这两个座标轴的转动惯量,则垂直轴定则可以用来计算薄片对于第三个座标轴的转动惯量。

假设OXYZ座标系统的 X-轴与 Y-轴都包含与平行于此薄片,而 Z-轴垂直于薄片的面。

分别代表薄片对于 X-轴与 Y-轴的转动惯量.那么,薄片对于 Z-轴的转动惯量为

平行轴定理

平行轴定理

英语

parallel axis theorem

)能够很简易地,从刚体对于一支通过质心的直轴(质心轴)的转动惯量,计算出刚体对平行于质心轴的另外一支直轴的转动惯量。

代表刚体对于质心轴的转动惯量、M代表刚体的质量、d代表另外一支直轴 z'-轴与质心轴的垂直距离。那么,对于 z'-轴的转动惯量是

转动惯量

在古典力学中,

转动惯量

又称惯性矩,通常以 表示,国际单位制基本单位为

。转动惯量用以描述一个物体对于其旋转运动的改变的对抗,是一个物体对于其旋转运动的惯性。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,描述角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

实例

圆板对于

Y-轴的转动惯量是

。将圆板沿 Y-轴伸展成实心圆柱,其对于 Y-轴的转动惯量

仍旧是