注:同一刚体对不同轴的转动惯量一般是不同的。在所有平行轴中,刚体对通过质心的轴的转动惯量最小。
例:
(1)铸铁偏心轮的半径R=10cm,厚度b=5cm,偏心距e=2cm,如下图所示。铸铁的密度ρ=7300kg/m^3,求此偏心轮对偏心轴的x’的转动惯量。
解:
此偏心轮的重量P=πR^2bρ=πx0.1^2x0.05x7300=11.5N
其质量为M=P/g=11.5/9.8=1.17kg
此偏心轮对通过重心(质心)的轴x的转动惯量,可按均质圆柱体计算,如下:
Jx=(1/2)MR^2=1/2x1.17x0.1^2=0.00585kg*m^2
偏心轮对偏心轴x’的转动惯量可应用平行移轴定理,即:
J’x=Jx Me^2=0.00585 1.17x0.02^2=0.00632kg*m^2
(2)均质圆盘与均质杆组成的钟摆如下图。已知圆盘质量m1,直径为d,杆的质量为m2,长l,试求钟摆对悬挂轴o的转动惯量Jo。
解:
钟摆由均质杆和均质盘组成,所以有:
Jo=Jo杆 Jo盘
其中
所以: