Trục công tác là gì

Mô men quán tính là một đại lượng vật lý (với đơn vị đo trong SI là kilôgam mét vuông kg m2) đặc trưng cho mức quán tính của các vật thể trong chuyển động quay, tương tự như khối lượng trong chuyển động thẳng.

Với một khối lượng m có kích thước nhỏ so với khoảng cách r tới trục quay, mô men quán tính được tính bằng:

I = m r 2 {\displaystyle I=mr^{2}}
  • Với đĩa tròn đồng chất, bán kính r, khối lượng m, trục quay qua tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa đĩa tròn:
I = 1 2 m r 2 {\displaystyle I={\frac {1}{2}}mr^{2}}
  • Với thanh thẳng đồng chất, chiều dài l, khối lượng m, trục quay ở 1 đầu thanh:
I = m l 2 3 {\displaystyle I={\frac {ml^{2}}{3}}}
  • Với thanh thẳng đồng chất, chiều dài l, khối lượng m, trục quay ở chính giữa thanh:
I = m l 2 12 {\displaystyle I={\frac {ml^{2}}{12}}}
  • Với hình cầu đồng chất, bán kính R, khối lượng m:
I = 2 5 m R 2 {\displaystyle I={\frac {2}{5}}mR^{2}}
  • Với mặt cầu đồng chất, bán kính R, khối lượng m:
I = 2 3 m R 2 {\displaystyle I={\frac {2}{3}}mR^{2}}

Công thức dời trụcSửa đổi

Xem chi tiết tại định lý trục quay song song

Các công thức trên được áp dụng khi trục đi qua tâm của vật thể. Trong thực tế, nhiều khi ta cần tính mô men quán tính qua một trục khác không đi qua tâm, nhưng song song với trục ban đầu (trục quay đi qua tâm của vật thể). Khi đó có thể áp dụng định lý dời trục (Steiner - Huygens):

I 1 = I 0 + m d 2 {\displaystyle I_{1}=I_{0}+md^{2}}

trong đó:

  • I 1 {\displaystyle I_{1}} là mô men quán tính đối với trục mới
  • I 0 {\displaystyle I_{0}} là mô men quán tính đối với trục ban đầu (trục quay đi qua tâm của vật thể)
  • m {\displaystyle m} là khối lượng của vật
  • d {\displaystyle d} là khoảng cách giữa hai trục

Liên hệ với mô men động lượngSửa đổi

Giống như động lượng bằng khối lượng nhân với vận tốc, trong chuyển động quay, mô men động lượng, L bằng mô men quán tính, I, nhân với vận tốc góc, ω:

L = I x ω

Xem thêmSửa đổi

  • Mô men lực
  • Mô men động lượng
  • Mô men

Tham khảoSửa đổi

  1. Giáo trình sức bền vật liệu. T/g: Đỗ Kiến Quốc- Nguyễn Thị Hiền Lương- Bùi Công Thành- Lê Hoàng Tuấn- Trần Tấn Quốc Nhà xuất bản đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh. Số đăng ký KHXB: 191-2010/CXB/107-08/ĐHQG-TPHCM

Video liên quan

Chủ đề