Vzorce na výpočet momentu zotrvačnosti: Rozdiel medzi revíziami

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Smazaný obsah Přidaný obsah
Maajo25 (diskusia | príspevky)
d odobratá Kategória:Mechanika; pridaná Kategória:Dynamika pomocou použitia HotCat
vymenenie vzorca za integralny, typografia.
Riadok 1: Riadok 1:
{{Hlavný článok|Moment zotrvačnosti}}
{{Hlavný článok|Moment zotrvačnosti}}


Moment zotrvačnosti ''I'' je [[fyzikálna veličina]], ktorá vyplýva zo vzťahu
Moment zotrvačnosti <math>I</math> je [[fyzikálna veličina]], ktorá vyplýva zo vzťahu
: <math>I = m r^2\,\!</math>
:<math>I = \int r^2 dm\,\!</math>
kde
:''m'' — je hmotnosť telesa v (kg)
:''r'' — je vzdialenosť od uvažovanej osi v (m)
:''L'' — je vzdialenosť od uvažovanej osi v (m)
:''h'' — je výška v (m)


kde <math>r</math>je vzdialenosť infinitezimálne malého kúsku telesa s hmotnosťou <math>\mathrm{d}m</math>od osi otáčania.
{| class=wikitable
<br />
{| class="wikitable"
|-----
|-----
! popis
! popis
Riadok 17: Riadok 14:
|-----
|-----
| dutá valcová plocha bez dna a veka, s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| dutá valcová plocha bez dna a veka, s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_thin_cylinder.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_thin_cylinder.png]]
| <math>I = m r^2 \,</math> || —
|<math>I = m r^2 \,</math>|| —
|-----
|-----
| dutý hrubostenný valec bez dna a veka vnút. polomer <math>r_1</math>, vonk.polomer <math>r_2</math> hmotnosť <math>m</math>
| dutý hrubostenný valec bez dna a veka vnút. polomer <math>r_1</math>, vonk. polomer <math>r_2</math>, hmotnosť <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_thick_cylinder.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_thick_cylinder.png]]
| <math>I_z = \frac{1}{2} m({r_1}^2 + {r_2}^2)</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{12} m[3({r_1}^2 + {r_2}^2)+h^2]</math><br />
|<math>I_z = \frac{1}{2} m({r_1}^2 + {r_2}^2)</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{12} m[3({r_1}^2 + {r_2}^2)+h^2]</math><br />
| —
| —
|-----
|-----
| plný valec s polomerom <math>r</math>, výška <math>h</math> a hmotnosť <math>m</math>
| plný valec s polomerom <math>r</math>, výška <math>h</math> a hmotnosť <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_solid_cylinder.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_solid_cylinder.png]]
| <math>I_z = \frac{1}{2} mr^2</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{12} m(3r^2+h^2)</math>
|<math>I_z = \frac{1}{2} mr^2</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{12} m(3r^2+h^2)</math>
| —
| —
|-----
|-----
| tenký disk s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| tenký disk s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment of inertia disc.png]]
|[[Obrázok:moment of inertia disc.png]]
| <math>I_z = \frac{1}{2} mr^2</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{4} mr^2</math>
|<math>I_z = \frac{1}{2} mr^2</math><br /><math>I_x = I_y = \frac{1}{4} mr^2</math>
| —
| —
|-----
|-----
| plná guľa s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| plná guľa s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_solid_sphere.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_solid_sphere.png]]
| <math>I = \frac{2}{5} mr^2</math> || —
|<math>I = \frac{2}{5} mr^2</math>|| —
|-----
|-----
| dutá guľová plocha s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| dutá guľová plocha s polomerom <math>r</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_solid_sphere.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_solid_sphere.png]]
| <math>I = \frac{2}{3} mr^2</math> || —
|<math>I = \frac{2}{3} mr^2</math>|| —
|-----
|-----
| kužeľ(pravouhlý) s polomerom <math>r</math>, výška <math>h</math> hmotnosť <math>m</math>
| kužeľ (pravouhlý) s polomerom <math>r</math>, výška <math>h</math> hmotnosť <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_cone.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_cone.png]]
| <math>I_z = (3/10)mr^2 \,\!</math><br />
|<math>I_z = \frac{3}{10}mr^2 \,\!</math><br />
<math>I_x = I_y = (3/5)m(r^2/4+h^2) \,\!</math>
<math>I_x = I_y = \frac{3}{5}m(r^2/4+h^2) \,\!</math>
| —
| —
|-----
|-----
| plný kváder s výškou <math>h</math>, šírka <math>w</math>, dĺžka <math>d</math>, hmotnosťou <math>m</math>
| plný kváder s výškou <math>h</math>, šírka <math>w</math>, dĺžka <math>d</math>, hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_solid_rectangular_prism.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_solid_rectangular_prism.png]]
| <math>I_h = \frac{1}{12} m(w^2+d^2)</math><br /><math>I_w = \frac{1}{12} m(h^2+d^2)</math><br /><math>I_d = \frac{1}{12} m(h^2+w^2)</math>
|<math>I_h = \frac{1}{12} m(w^2+d^2)</math><br /><math>I_w = \frac{1}{12} m(h^2+d^2)</math><br /><math>I_d = \frac{1}{12} m(h^2+w^2)</math>
| pre podobne orientovanú kocku s dlžkou strany <math>s</math> a hmotnosťou <math>M</math>, <math>I_{CM} = \frac{1}{6} ms^2</math>.
| pre podobne orientovanú kocku s dlžkou strany <math>s</math> a hmotnosťou <math>M</math>, <math>I_{CM} = \frac{1}{6} ms^2</math>.
|-----
|-----
| tyč s dĺžkou <math>L</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| tyč s dĺžkou <math>L</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_rod_center.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_rod_center.png]]
| <math>I_{center} = \frac{1}{12} mL^2</math>
|<math>I_{center} = \frac{1}{12} mL^2</math>
| tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
| tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
|-----
|-----
| tyč s dĺžkou <math>L</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| tyč s dĺžkou <math>L</math> a hmotnosťou <math>m</math>
| [[Obrázok:moment_of_inertia_rod_end.png]]
|[[Obrázok:moment_of_inertia_rod_end.png]]
| <math>I_{end} = \frac{1}{3} mL^2</math>
|<math>I_{end} = \frac{1}{3} mL^2</math>
| tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
| tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
|-----
|-----
| [[Toroid]] s polomerom(veľký) <math>a</math>, polomer priereznej plochy(malý) <math>b</math> a hmotnosťou <math>m</math>.
|[[Toroid]] s polomerom(veľký) <math>a</math>, polomer priereznej plochy(malý) <math>b</math> a hmotnosťou <math>m</math>.
| [[Obrázok:torus_cycles.png|122px]] ||
|[[Obrázok:torus_cycles.png|122px]]||
vzhľadom k vodorovnej osi:<math>\frac{1}{8}(4a^2 + 5b^2)m</math>
vzhľadom k vodorovnej osi:<math>\frac{1}{8}(4a^2 + 5b^2)m</math>


vzhľadom k zvislej osi:<math>(a^2 + \frac{3}{4}b^2)m</math>
vzhľadom k zvislej osi:<math>\left(a^2 + \frac{3}{4}b^2\right)m</math>
|
|
|-----
|-----
| mnohouholník(plocha) s vrcholmi <math>\vec{P}_{1}</math>, <math>\vec{P}_{2}</math>, <math>\vec{P}_{3}</math>, ..., <math>\vec{P}_{N}</math> a hmotnosťou <math>m</math>.
| mnohouholník(plocha) s vrcholmi <math>\vec{P}_{1}</math>, <math>\vec{P}_{2}</math>, <math>\vec{P}_{3}</math>, ..., <math>\vec{P}_{N}</math> a hmotnosťou <math>m</math>.
| [[Obrázok:Polygon_moment_of_inertia.png|130px]]
|[[Obrázok:Polygon_moment_of_inertia.png|130px]]
|
|
<math>I=\frac{m}{6}\frac{\sum_{n=1}^{N}||\vec{P}_{n+1}\times\vec{P}_{n}||(\vec{P}^{2}_{n+1}+\vec{P}_{n+1}\cdot\vec{P}_{n}+\vec{P}_{n}^{2})}{\sum_{n=1}^{N}||\vec{P}_{n+1}\times\vec{P}_{n}||}</math>
<math>I=\frac{m}{6}\frac{\sum_{n=1}^{N}||\vec{P}_{n+1}\times\vec{P}_{n}||(\vec{P}^{2}_{n+1}+\vec{P}_{n+1}\cdot\vec{P}_{n}+\vec{P}_{n}^{2})}{\sum_{n=1}^{N}||\vec{P}_{n+1}\times\vec{P}_{n}||}</math>

Verzia z 22:29, 5. január 2019

Bližšie informácie v hlavnom článku: Moment zotrvačnosti

Moment zotrvačnosti je fyzikálna veličina, ktorá vyplýva zo vzťahu

kde je vzdialenosť infinitezimálne malého kúsku telesa s hmotnosťou od osi otáčania.

popis tvar telesa moment zotrvačnosti poznámka
dutá valcová plocha bez dna a veka, s polomerom a hmotnosťou
dutý hrubostenný valec bez dna a veka vnút. polomer , vonk. polomer , hmotnosť

plný valec s polomerom , výška a hmotnosť
tenký disk s polomerom a hmotnosťou
plná guľa s polomerom a hmotnosťou
dutá guľová plocha s polomerom a hmotnosťou
kužeľ (pravouhlý) s polomerom , výška hmotnosť

plný kváder s výškou , šírka , dĺžka , hmotnosťou

pre podobne orientovanú kocku s dlžkou strany a hmotnosťou , .
tyč s dĺžkou a hmotnosťou tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
tyč s dĺžkou a hmotnosťou tento výraz je len teoretický približný vzorec a platí za predpokladu, že hmotnosť tyče je rozmiestnená vo forme nekonečne tenkej, avšak pevnej tyče
Toroid s polomerom(veľký) , polomer priereznej plochy(malý) a hmotnosťou .

vzhľadom k vodorovnej osi:

vzhľadom k zvislej osi:

mnohouholník(plocha) s vrcholmi , , , ..., a hmotnosťou .