Вывести формулу для определения момента инерции сплошного цилиндра массой m, длины l и радиуса R, относительно продольной оси, отстоящей от центра на ½ l Студенческий
Момент инерции сплошного цилиндра относительно оси, проходящей через его центр масс и параллельной его основаниям, вычисляется по формуле:
[ I = \frac{1}{2} mR^2 + \frac{1}{12} mL^2 ]
где:
( I ) - момент инерции цилиндра,( m ) - масса цилиндра,( R ) - радиус цилиндра,( L ) - длина цилиндра.
Отстоящая от центра на ( \frac{1}{2} L ) продольная ось будет проходить через центр масс и перпендикулярна оси цилиндра. Для такой оси момент инерции будем определять по формуле для момента инерции цилиндра, помещенного в точку центра масс:
[ I' = I + md^2 ]
где ( d = \frac{L}{2} ) - расстояние от центра цилиндра до оси вращения.
Таким образом, формула для определения момента инерции сплошного цилиндра массой ( m ), длины ( L ) и радиуса ( R ) относительно продольной оси, отстоящей от центра на ( \frac{1}{2} L ):
Момент инерции сплошного цилиндра относительно оси, проходящей через его центр масс и параллельной его основаниям, вычисляется по формуле:
[ I = \frac{1}{2} mR^2 + \frac{1}{12} mL^2 ]
где:
( I ) - момент инерции цилиндра,( m ) - масса цилиндра,( R ) - радиус цилиндра,( L ) - длина цилиндра.Отстоящая от центра на ( \frac{1}{2} L ) продольная ось будет проходить через центр масс и перпендикулярна оси цилиндра. Для такой оси момент инерции будем определять по формуле для момента инерции цилиндра, помещенного в точку центра масс:
[ I' = I + md^2 ]
где ( d = \frac{L}{2} ) - расстояние от центра цилиндра до оси вращения.
Подставляем формулу для момента инерции цилиндра:
[ I' = \frac{1}{2} mR^2 + \frac{1}{12} mL^2 + \frac{1}{4} mL^2 ]
[ I' = \frac{2}{3} mR^2 + \frac{1}{3} mL^2 ]
Таким образом, формула для определения момента инерции сплошного цилиндра массой ( m ), длины ( L ) и радиуса ( R ) относительно продольной оси, отстоящей от центра на ( \frac{1}{2} L ):
[ I' = \frac{2}{3} mR^2 + \frac{1}{3} mL^2 ]