Момент інерції тіла і матеріальної точки. Формули для циліндра і стрижня. Фізичний зміст величини

У шкільному курсі фізики велика увага приділяється опису кінематики і динаміки поступального руху тіл у тривимірному просторі. Але обертальний рух грає не менш важливу роль в техніці і природі. У цій статті розглянемо, що розуміють під моментом інерції тіла при його обертанні навколо осі.

Динаміка обертання

Перш ніж давати визначення моменту інерції тіла, розповімо, для чого потрібна ця величина і в яких рівняннях вона з’являється. В першу чергу, це головне рівняння динаміки обертання – формула моментів. Записується вона так:

M = I*α.

Тут M, α I – це момент сили, кутове прискорення і момент інерції, відповідно. По суті, це рівняння можна назвати другим ньютонівським законом для обертального руху. Нескладно здогадатися, що величина I тут грає ту ж саму роль, що інерційна маса в разі поступального руху.

Крім наведеного рівняння, існує ще одна важлива формула, яка застосовується часто для вирішення завдань на обертання тіл – це закон збереження моменту імпульсу. Його, як правило, записують в такій зручній для практики формі:

I*ω = const.

Як бачимо, тут момент інерції теж є ключовою величиною, ω – це кутова швидкість.