Консультация № 182067
31.01.2011, 23:34
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Вычислить момент инерции проволочного прямоугольника со сторонами a = 12 см и b = 16 см относительно оси, лежащей в плоскости прямоугольника и проходящей через середины малых сторон. Масса равномерно распределена по длине проволоки с линейной плотностью τ = 0,1 кг/м. (Ответ: J=1,44•10-4 кг•м2)
Если можно, расписать решение.

Обсуждение

давно
Академик
324866
619
01.02.2011, 04:41
общий
это ответ
Здравствуйте, Екатерина!
Искомый момент инерции проволочного прямоугольника будет равен сумме моментов инерции каждой из сторон:
J=J1+J2+J3+J4
или с учетом равенства параллельных сторон
J=2(J1+J2)
Момент инерции меньших сторон будет равен:
J1=1/12*m*a2 - момент инерции однородного тонкого стержня массой m и длиной a относительно оси проходящей через центр тяжести стержня перпендикулярно стержню.
С учетом того, что:
m=[$964$]*a
окончательно получим
J1=1/12*[$964$]*a3
Момент инерции большей стороны равен:
J=m*r2, где r=a/2
и с учетом того, что dm=[$964$]*dl будем иметь
dJ=[$964$]*a2/4*dl
Для вычисления необходимо проинтегрировать выражение:
J2=0b[$8747$]([$964$]*a2/4*dl)=[$964$]*a2/4*0b[$8747$]dl=[$964$]*a2/4*b
Тогда окончательно будем иметь:
J=2*([$964$]*a2/4*b+1/12*[$964$]*a3)=1/2*a2*[$964$]*(b+a/3)
Вычислим искомую величину:
J=1/2*0.122*0.1*(0.16+0.12/3)=0.000144 (кг*м2)=1.44*10-4 (кг*м2)
Будут вопросы обращайтесь в мини-форум.
Удачи
5
Большое спасибо, за подробное разъяснение!!!
Форма ответа