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16.1 : 惯性矩和惯性积

对刚体内微分元件转动惯量的计算涉及到将元件的质量乘以三个坐标轴中的任意一个到所述元件最小距离的平方。这是一个可以通过简单的积分表达式来扩展到覆盖整个身体质量的过程,以此来确定身体的转动惯量。

Equation 1

可以使用相同的过程来确定相对于其他两个轴的转动惯量。值得注意的是,转动惯量始终是一个正值。

此外,还存在与微分元件和一对垂直平面相关的惯性乘积。可以被定义为单元质量乘以从平面到单元的垂直距离。通过将其与物体的整个质量进行积分,便可以计算出物体的惯性积。

Equation 2

可以对其余的两个平面进行类似的分析。与转动惯量不同的是,转动惯量的乘积可以是正数、负数或零。

对于一个或两个正交平面对称物体的质量分布,关于这些平面的惯性积将始终为零。这种对称性在确定其惯性积方面起着至关重要的作用。总的来说,这些计算对刚体的动态特性提供了深入的了解,强调了惯性矩和惯性积概念的重要性。

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