Công thức tính momen quán tính của vành tròn

Nội dung bài viết gồm hai phần:

  • Lý thuyết
  • Hướng dẫn giải một số bài tập.

A. Lý thuyết

1. Momen lực

Momen lực là một đại lượng trong vật lý, thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể.

Kí hiệu: M

Đơn vị: N.m

Biểu thức: M = F. r

Trong đó: F là lực tác dụng [N].

R là cánh tay đòn, được xác  định bằng khoảng cách từ tâm đến giá của lực F.

2. Momen quán tính

Mô men quán tính là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mức quán tính của các vật thể trong chuyển động quay, tương tự như khối lượng trong chuyển động thẳng.

Mức quán tính là tính chất giữ nguyên chuyển động của một vật khi không có lực tác dụng và chỉ thay đổi dần chuyển động nếu có lực tác dụng.

Kí hiệu: I

Đơn vị: kg.m­2.

Biểu thức:

  1. Momen quán tính của chất điểm quay: I = m.r2  
  2. Momen quán tính của vật rắn: I = $\sum_{i} m_{i}.r^{2}_{i}$

Trong đó:

  • m là tổng khối lượng của chất điểm
  • r là khoảng cách tới trục quay.
  • mi là khối lượng chất điểm thứ i với bán kính tới trục quay là ri.

Mommen quán tính I của một số vật rắn đồng chất có khối lượng m đối với trục quay đối xứng là:

  1. Quả cầu đặc, bán kính R: $I = \frac{2}{5}.m.R^{2}$
  2. Quả cầu rỗng, bán kính R: $I = \frac{2}{3}.m.R^{2}$
  3. Đĩa tròn mỏng, hình trụ đặc bán kính R: $I = \frac{1}{2}.m.R^{2}$
  4. Vành nhẫn, hình trụ rỗng bán kính R: I = m.R2
  5. Thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ: $I = \frac{1}{12}.m.l^{2}$
  6. Momen quán tính của thanh đồng chất, khối lượng m, chiều dài l với trục quay đi qua đầu thanh là: $I = \frac{1}{3}.m.R^{2}$

3. Momen động lượng của vật rắn

Momen động lượng của vật rắn đối với một trục quay là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng chuyển động quay của vật rắn quanh trục đó.

Kí hiệu: L

Đơn vị: kg.m2/s

Biểu thức: L = I.$\omega $

Momen động lượng của chất điểm: L = m.r2.$\omega $ = m.v.r

Trong đó:

  • $\omega $: tần số góc của chuyển động quay
  • m là khối lượng chất điểm
  • r là bán kính chất điểm
  • v là vận tốc dài của chất điểm

Momen của hệ chất điểm: L = L1 + L2+ ...

Biến thiên momen động lượng: $\Delta L = M.\Delta t$

4. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

Cách 1: $M = I.\gamma $

Cách 2: $M = \frac{dL}{dt}$

5. Định luật bảo toàn momen động lượng

Nội dung: Nếu không có mô men lực tác động lên vật, mô men động lượng của vật thể sẽ không thay đổi theo thời gian. Nói cách khác, nếu không có momen lực tác dụng lên vật, momen động lượng của vật sẽ được bảo toàn.

Nếu M = 0 thì L = const hay L1 = L2.

Biểu thức: I1 $\omega _{1}$ + I­2 $\omega _{2}$ + ... = I1 $\omega ‘_{1}$+ I2 $\omega ‘_{2}$ + ...

Chú ý:

  1. Nếu I = const thì $\gamma  = 0$: Vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục cố định.
  2. Nếu I thay đổi thì I1 $\omega _{1}$ + I­2 $\omega _{2}$ + ... = I1 $\omega ‘_{1}$+ I2 $\omega ‘_{2}$ + ...

› Blog › Giáo Dục

Mobitool.net 8 phút trước 1424 Like

III.4. Mômen quán tính của các vật : Như ta đã biết ở III.2.1, mômen quán tính của một hệ chất điểm và của vật rắn được định nghĩa bởi công thức [III.5] :.

Www4.hcmut.edu.vn 9 phút trước 322 Like

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 ...

Vi.wikipedia.org 4 phút trước 722 Like

Momen quán tính của vật rắn đồng chất: + Thanh mảnh chiều dài l: I=dfrac{1}{12}ml^2 + Vành tròn/ hình trụ rỗng: I=mR^2 + Đĩa tròn/ hình trụ đặc: ...

Cunghocvui.com 1 phút trước 162 Like

Như chúng ta đều biết, momen quán tính của vật thể là giá trị có thể được tích cho bất kỳ vật cứng nào đang thực hiện chuyển động quay quanh ...

Mayruaxe.org 6 phút trước 423 Like

Mô men quán tính là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mức quán tính của các vật thể trong chuyển động quay, tương tự như khối lượng trong chuyển động thẳng ...

Tech12h.com 9 phút trước 469 Like

Mình sẽ chứng minh 4 công thức tính momen quán tính trong sgk Vật Lý 12, riêng với công thức tính momen quán tính của khối cầu đặc thì việc ...

Bluesday.wordpress.com 2 phút trước 836 Like

Hiểu một cách đơn giản thì momen quán tính là đại diện cho lực cản của vật thể thay đổi vận tốc góc, ...

Labvietchem.com.vn 3 phút trước 300 Like

THỨC TÍNH MƠ MEN QN TÍNH PHỤ THUỘC VÀO HÀM SINH TRONG TRƯỜNG HỢP TỔNG QUÁT I MƠ MEN QN TÍNH CỦA MỘT VẬT RẮN DO SỰ QUAY CỦA HAI HÀM QUAY ...

123docz.net 9 phút trước 712 Like

Đề tài Chứng minh các công thức tính momen quán tính của vật rắn quay quanh một trục cố định giúp học sinh hiểu rõ về bản chất của momen quán tính và hình ...

Thuviendethi.org 5 phút trước 1891 Like

THỨC TÍNH MƠ MEN QN TÍNH PHỤ THUỘC VÀO HÀM SINH TRONG TRƯỜNG HỢP TỔNG QUÁT I MÔ MEN QUÁN TÍNH CỦA MỘT VẬT RẮN DO SỰ QUAY CỦA HAI HÀM QUAY ...

123docz.net 6 phút trước 938 Like

› doc › momen-luc-momen-quan-tinh-...

Tailieu.vn 7 phút trước 472 Like

Bài tập 2: Trong đi lại quay của một vật rắn, ... là một số vấn đề liên quan tới momen quán tính mà ...

Copphaviet.com 3 phút trước 359 Like

Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nặng có khối lượng m = 2kg được nối với sợi dây quấn quanh một ròng rọc có bán kính R 10cm và momen quán tính I = 0,5kg.m2. Dây ...

Tailieutuoi.com 9 phút trước 549 Like

Momen quán tính của vật thể là một giá trị số có thể được tính cho bất kỳ vật cứng nào đang ... Một quả cầu rắn quay trên một trục đi qua tâm của quả cầu.

Phukiencoppha.com.vn 10 phút trước 989 Like

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, ...

Ladigi.vn 1 phút trước 359 Like

Xét vật rắn bất kỳ quay xung quanh trục cố định. , , θ ω β. →Tại một thời điểm, các chất điểm thuộc vật rắn có.

Fita.vnua.edu.vn 7 phút trước 819 Like

I. Trắc nghiệm: Bài1: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng quay của lực đối với vật rắn có trục quay cố định gọi là: A. mômen lực. B. mômen quán ...

Timtailieu.vn 4 phút trước 341 Like

Hình 1: Moment quán tính của một vài vật rắn đối với trục quay đã chỉ ra ... trong số đó có phương pháp xác định số đo quán tính quay thông qua khảo sát ...

Vatlymophong.com 10 phút trước 1914 Like

Vật lý 12 Nâng cao - Chương Động lực học vật rắn. 0. phiếu. 1đáp án. 4K lượt xem. Một vận động viên trượt băng nghệ thuật có thể tăng tốc độ quay từ 0,3 ...

Ly.hoctainha.vn 1 phút trước 1665 Like

Video liên quan

Chủ Đề