โมเมนต์ความเฉื่อย - สูตรตัวอย่างปัญหาและคำอธิบาย

โมเมนต์ความเฉื่อยคือแนวโน้มที่วัตถุจะคงสภาพการหมุนไม่ว่าจะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นวงกลม

โมเมนต์ความเฉื่อยมีความสำคัญมากในการศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของวัตถุบนโลกนี้

ตัวอย่างเช่นเมื่อหมุนหินอ่อนในตอนแรกเราจะเห็นหินอ่อนหมุนเร็วมากและเมื่อเวลาผ่านไปมันจะหยุดเคลื่อนไหวและหยุดนิ่ง

ตัวอย่างข้างต้นเกิดจากช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยหินอ่อนมีแนวโน้มที่จะอยู่นิ่งหรือรักษาตำแหน่งเดิม มีตัวอย่างช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยของวัตถุในชีวิตประจำวันอีกมากมาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยที่สำคัญลองพิจารณาคำอธิบายต่อไปนี้

ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อย

โมเมนต์ความเฉื่อยคือแนวโน้มที่วัตถุจะคงสภาพไม่ว่าจะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยนี้มักเรียกว่าความเฉื่อยของวัตถุ

โปรดสังเกตว่ากฎแห่งความเฉื่อยหรือกฎแห่งความเฉื่อยเป็นคำเดียวกับกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน กฎนี้กำหนดขึ้นโดย Issac Newton ซึ่งเราต้องพบบ่อยๆในช่วงมัธยมต้น

กฎข้อแรกของนิวตันระบุว่าวัตถุที่ไม่ได้รับแรงกระทำจากภายนอก (แรงจากภายนอก) จะมีแนวโน้มที่จะคงสภาพไว้ วัตถุพยายามรักษาสภาพซึ่งขึ้นอยู่กับช่วงเวลาแห่งความหดหู่เป็นอย่างมาก

ยิ่งช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยมากขึ้นวัตถุก็จะเคลื่อนที่ได้ยากขึ้น ในทางกลับกันโมเมนต์ความเฉื่อยซึ่งมีค่าน้อยทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้ง่าย

สูตรโมเมนต์ความเฉื่อย

วัตถุที่มีมวล m ซึ่งมีจุดหมุนที่มีระยะทาง r สูตรสำหรับโมเมนต์ความเฉื่อยแสดงไว้ดังนี้

ข้อมูล:

m = มวลของวัตถุ (กก.)

r = ระยะห่างของวัตถุถึงแกนหมุน (ม.)

หน่วยโมเมนตัมสามารถหาได้จากปริมาณที่เป็นส่วนประกอบดังนั้นโมเมนต์ที่มีหน่วยสากล (SI) คือ kg m²

อ่านเพิ่มเติม: 25+ แนะนำภาพยนตร์วิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดตลอดกาล [อัปเดตล่าสุด]

นอกเหนือจากการแก้ไขโมเมนต์ความเฉื่อยของระบบอนุภาคเดียวตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โมเมนต์ความเฉื่อยยังอธิบายถึงระบบหลายอนุภาคซึ่งเป็นผลรวมของส่วนประกอบความเฉื่อยของแต่ละองค์ประกอบของระบบอนุภาค

ในทำนองเดียวกันเมื่ออธิบายดังนี้

สัญกรณ์Σ (อ่าน: ซิกม่า) คือผลรวมของ n ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยของระบบอนุภาค

โมเมนต์ความเฉื่อยไม่เพียงขึ้นอยู่กับมวลและระยะทางไปยังจุดหมุนเท่านั้น แต่มันก็ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวัตถุเช่นรูปร่างของแท่งทรงกระบอกวงแหวนทรงกลมและอื่น ๆ ซึ่งแต่ละส่วนมีโมเมนต์ความเฉื่อยที่แตกต่างกัน

สูตรโมเมนต์ความเฉื่อยสำหรับรูปร่างของวัตถุทั่วไปเป็นที่รู้จักและกำหนดสูตรในทางปฏิบัติทำให้เราจำและจดจำได้ง่ายขึ้น

ตัวอย่างปัญหาโมเมนต์ความเฉื่อย

เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจเนื้อหาเกี่ยวกับช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของปัญหาและการอภิปรายเพื่อที่คุณจะได้เข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับการแก้คำถามความเฉื่อยในช่วงเวลาต่างๆ

1. ลูกบอลที่มีมวล 100 กรัมเชื่อมต่อกันด้วยเชือกที่มีความยาว 20 ซม. ดังภาพ โมเมนต์ความเฉื่อยของลูกบอลเกี่ยวกับแกน AB คือ ...