Zwei verschiedene Arten von Trägheit: Trägheitsmasse und Trägheitsmoment

Es gibt zwei verschiedene Arten von Trägheit: Trägheitsmasse und Trägheitsmoment .

Ich lese gerade über Trägheitsmomente. Nun, ich weiß, dass Trägheit ein wichtiges Konzept ist; damit können wir feststellen, wie schwer etwas zu bewegen ist. Bei einer linearen Bewegung hängt die Schwierigkeit, die Position eines Objekts zu ändern, von der Masse des bewegten Objekts ab. Bei einer Rotationsbewegung hängt die Schwierigkeit, ein Objekt um eine Achse zu drehen, von der Masse und dem Radius dieser Masse zur Rotationsachse ab?

  1. Warum brauchen wir unterschiedliche Trägheitsmaße?

  2. Und warum ist bei einer Rotationsbewegung die Trägheit von der Masse und ihrem radialen Abstand von der Rotationsachse abhängig?

Die "Trägheit" ist in beiden Fällen gleich. Sie sollten sich mit der allgemeinen Verwendung des Begriffs „Moment“ befassen und verstehen, dass „Trägheitsmoment“ die Abkürzung für „das erste Trägheitsmoment“ ist .

Antworten (1)

Das Trägheitsmoment ist lediglich eine Verallgemeinerung/Anwendung der „üblichen“ Trägheit auf Rotationen. Da Translationen und Rotationen unterschiedliche Bewegungsarten sind, erscheint es (mir) sinnvoll, ihnen unterschiedliche Trägheitsarten zuzuordnen.

Zu Ihrer zweiten Frage: Stellen Sie sich ein Teilchen an Position vor ( X , 0 , 0 ) die Sie mit Winkelgeschwindigkeit drehen möchten ω über die ( 0 , 0 , z ) Achse. Dazu muss man das Teilchen zunächst entlang der beschleunigen ( 0 , j , 0 ) Achse zur Geschwindigkeit v j = ω X , v X , z = 0 , da dies die Geschwindigkeit ist, die das Teilchen an diesem Punkt haben würde, wenn es bereits rotieren würde.

Wie Sie deutlich sehen können, das Momentum P dieser Geschwindigkeit zugeordnet ist proportional zu R ( P j = M v j = M ω X ), daher braucht es mehr Energie, um ein Teilchen auf Winkelgeschwindigkeit zu beschleunigen ω wenn es weiter vom Drehpunkt entfernt ist. Da dies genau die Größe ist, die das „Trägheitsmoment“ beschreibt, hängt das Trägheitsmoment vom radialen Abstand der Masse ab.