inertsimoment Objekti suurus on arvutatud mõõt jäiga keha jaoks, mis liigub fikseeritud ümber pöörleva liikumise telg: see tähendab, et see mõõdab, kui keeruline oleks objekti praegust pöörlemiskiirust muuta. Selle mõõtmise arvutamisel võetakse aluseks massi jaotumine objekti sees ja telje asukoht, mis tähendab, et samal objektil võivad olla väga erinevad inertsimomendi väärtused, sõltuvalt telje asukohast ja orientatsioonist pöörlemine.
Kontseptuaalselt inertsimoment võib mõelda kui objekti vastupanuvõimet muutustele nurkkiirus, sarnaselt kuidas mass esindab vastupanu muutustele kiirus mitte-pöörlevas liikumises, all Newtoni liikumisseadused. Inertsiarvestuse hetk identifitseerib jõu, mis kuluks objekti pöörlemise aeglustamiseks, kiirendamiseks või peatamiseks.
Rahvusvaheline ühikute süsteem (SI ühik) inertsimomendi ruutmeetri kohta (kg-m) on üks kilogramm2). Võrrandites esindab seda tavaliselt muutuja Mina või MinaLk (nagu näidatud võrrandis).
Lihtsad näited inertsuse hetkest
Kui keeruline on konkreetse objekti pööramine (liigutada seda ringikujuliselt pöördepunkti suhtes)? Vastus sõltub objekti kujust ja sellest, kuhu objekti mass on koondunud. Nii on näiteks kese teljega ratastel inertsuse (muutuste takistuse) määr üsna väike. Kogu mass jaguneb ühtlaselt pöördepunkti ümber, nii et väike pöördemoment rattal õiges suunas muudab selle kiirust. Kuid see on palju raskem ja mõõdetud inertsmoment oleks suurem, kui prooviksite sama ratta vastu telge libistada või telefonipoolt pöörata.
Inertsuse hetke kasutamine
Fikseeritud objekti ümber pöörleva objekti inertsmoment on kasulik pöörlevas liikumises kahe võtmekoguse arvutamiseks:
- Pöörlev kineetiline energia:K = Iω2
- Nurkne impulss:L = Iω
Võite märgata, et ülaltoodud võrrandid on äärmiselt sarnased inertsmomendiga lineaarse kineetilise energia ja impulsi valemitele "Ma " missa asemele "m " ja nurkkiirus "ω" kiiruse koha valimine "v", mis näitab taas sarnasusi erinevate kontseptsioonide vahel pöörleva liikumise korral ja traditsioonilisematel lineaarse liikumise juhtumitel.
Inertsuse hetke arvutamine
Selle lehe graafik näitab võrrandit, kuidas inertsimomenti arvutada selle kõige üldisemas vormis. Põhimõtteliselt koosneb see järgmistest etappidest:
- Mõõda vahemaa r objekti mis tahes osakestest sümmeetriateljele
- Ruutke seda kaugust
- Korrutage see ruutu vahekord osakese massi korrutisega
- Korrake seda iga objekti osakesega
- Lisage kõik need väärtused üles
Äärmiselt põhiobjekti jaoks, millel on selgelt määratletud osakeste arv (või komponendid, mis võivad olla) ravitud osakestena), on võimalik selle väärtuse jõhkra jõu arvutamine ülalkirjeldatud viisil. Tegelikult on enamus objekte siiski piisavalt keerukad, et see pole eriti teostatav (ehkki mõni nutikas arvutikood võib muuta brutaalse jõu meetodi üsna lihtsaks).
Selle asemel on inertsimomendi arvutamiseks mitmesuguseid meetodeid, mis on eriti kasulikud. Hulk ühiseid objekte, näiteks pöörlevad silindrid või kerad, on väga hästi määratletud inertsimomentide valemid. On olemas matemaatilisi vahendeid probleemiga tegelemiseks ja inertsimomendi arvutamiseks nende objektide jaoks, mis on ebatavalisemad ja ebaregulaarsemad ning kujutavad endast seega suuremat väljakutset.