מומנט האינרציה. פרטים מסוימים למכניקה

אחד העקרונות הפיסיקליים הבסיסיים של האינטראקציה של מוצקים הוא חוק ההתמדה, שגיבש גדול Nyutonom Isaakom. עם המושג הזה בפנינו כמעט כל הזמן, מאחר שיש לו השפעה גדולה מאוד על כל הדברים החומריים של העולם הזה, כולל האדם. בתורו, כגון גודל פיזיקלי, כמו מומנט האינרציה, קשורה קשר בל יינתק עם החוק הנ"ל, כדי לקבוע את עוצמת ומשך השפעתה על מוצקים.

מנקודת המבט של מכניקת חומר, כל אובייקט יכול להיות מתואר מובנים קבועה וברור (אידיאליזציה) מערכת של נקודות, המרחק ההדדי בין אשר אינו משתנית בהתאם לאופי התנועה שלהם. גישה זו מאפשרת לחשב במדויק על ידי האינרציה נוסחאות מיוחדות מוצקים כל משמעותי. עוד ניואנס מעניין כאן הוא שכל מורכב שיש לו את המסובכות ביותר השביל, התנועה יכולה להיות מיוצג כמערכת של תנועות פשוטות בחלל: סיבוב translational. זה גם הרבה פיזיקאים החיים לקלים יותר בחישוב הערך הפיזי.

כדי להבין מהו מומנט אינרציה ומה השפעתה על העולם הסובב אותנו הוא הקלה על מהירות שינוי לדוגמא פתאומית של הרכב הנוסע (בלימה). במקרה זה, הרגליים עומדות חיכוך נוסע על הרצפה למשך לפת. אבל בעת ובעונה אחת על כל השפעה לא יהיה שניתנו גוף ואת הראש, כך שהם כבר כמה זמן ימשיכו לנוע באותה מהירות קבועה מראש. כתוצאה מכך, הנוסע להישען קדימה או ליפול. במילים אחרות, ברגע של רפיון של הרגל, הרווה ידי חיכוך כנגד הרצפה, יהיה פחות משמעותי מאשר נקודות אחרות של הגוף. דפוס ההפך הוא ציין עם עלייה חדה את המהירות של האוטובוס או המכונית החשמלית.

ברגע אינרציה ניתן להגדיר את הגודל הפיזיקלי, שווה לסכום של מוצרים של המונים יסודיים (אלו נקודות Solid בודדות) בריבוע של המרחק שלהם מצייר הסיבוב. מהגדרה זו נובע כי מאפיין זה הוא כמות תוסף. במילים פשוטות, ברגע הגוף חומר האינרציה שווה לסכום חלקיו פרמטרים דומים: J = J ₁ + J ₂ + J + ₃ ...

המחוון עבור הגופים של גיאומטריה מורכבת, נקבע באופן ניסיוני. אנחנו צריכים לקחת בחשבון יותר מדי פרמטרים פיסיים שונים לרבות צפיפות העצם, אשר עשוי להיות לא אחיד במקומות שונים, יוצר את ההבדל ההמוני שנקרא במגזרים השונים של הגוף. בהתאם לכך, נוסחות סטנדרטיות אינן מתאימות. לדוגמה, ברגע של רפיון של הטבעת עם רדיוס מסוים וצפיפות אחיד, בעל ציר הסיבוב שעובר במרכזו, ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה: J = מר ^2. אבל בדרך זו לא יפעל כדי לחשב ערך זה לעטוף, בכל החלקים אשר עשויים מחומרים שונים.

רגע האינרציה של כדור מוצק מבנה הומוגני יכול להיות מחושב על ידי הנוסחה: J = 2 / 5mR ^2. בחישוב המדד עבור הגופים ביחס לשני צירי הסיבוב המקבילים בנוסחא פרמטר נוסף - המרחק בין הצירים, כונה על ידי האות א. הציר השני של סיבוב מצוין עם האות L. לדוגמה, הנוסחא יכולה להתבטא בצורה הבאה: J = L + MA ^2.

ניסויים זהירים על תנועת אינרציה של גופים וקשרי הגומלין שלהם נעשו תחילה על ידי גלילאו בצומת של המאות שש עשר. הם אפשרו את המדען הדגול, הקדים את זמנו, כדי לבסס את החוק הבסיסי של שמירה על הגוף הפיזי של מדינת מנוחה או תנועה מרובע ביחס לכדור הארץ בהעדר חשיפה לגופים אחרים. חוק ההתמדה הוא הצעד הראשון בהקמת העקרונות הפיסיקליים הבסיסיים של מכניקה, ועדיין די מעורפל, לא ברור ומעורפל. ניוטון ובהמשך גיבוש החוקים הכלליים של תנועה של גופים, נכללו מספרם ואת חוק ההתמדה.