No.3ベストアンサー
- 回答日時:
> やっぱり公式にあてはめて解いているだけで
> 意味は分かっていないのでしっくりきません。
分かりました。コピペだけの学生が多いので答だけ書いたのです。
回転中心Pを座標原点とする。
質量Mの物体を微細に分割してdmとする。
回転中心Pから測ったdmの位置をベクトルRとする。
ベクトルの内積を・で表す。
慣性モーメントの定義は
I = ΣR・Rdm
である。
ここでベクトル計算の基本だが、
R・R = |R|^2 = r^2 であるので
I = Σr^2dm とも表わされる。
回転中心移動を解析できるのはベクトルの式の方である。
Pからの位置ベクトルAの場所を、新しい中心とすると、そこからのdmの位置ベクトルR’は
R’ = R-A に変わる。
新中心での慣性モーメントは
新I = ΣR'・R' dm となる。
ここで再びベクトルの公式を使用する。
R'・R' = (R-A)・(R-A) = R・R-2R・A+A・A = r^2+a^2-2R・A
従って
新I = Σr^2dm+Σa^2dm-2Σr・a
最初の項は移動前のIである。そしてaは一定であるから
新I = 前I + a^2Σdm-2A・ΣRdm
Σdmは物体の全質量Mである。
最終的に
新I = 前I +a^2M -2A・ΣRdm
これが一般解である。ベクトルの項は計算がめんどい。
しかしPを重心Gに選べば、重心の定義ΣRdm=0によりベクトルの項が消える。
新I = 前I +a^2M
すなわち、
任意位置のI = 重心でのI +距離^2×物体質量
数値計算は
0.6m位置のI = 0.05 +0.6^2×1 = 0.41 kgm^2
No.2
- 回答日時:
重心を原点にして考える。
ρは密度 (kg/m3)とする。
∫ρr^2dv=0.05kgm^2 重心回り慣性モーメント
グリップがx=-0.6mにあるとして
∫ρ(r+0.6)^2dv= ∫ρ(r^2+2*0.6*r+0.36)dv グリップ回り慣性モーメント
ここで、
∫ρrdv=0 重心だから
∫ρdv=1kg 質量
0.05+0+0.36=0.41kgm^2
(無言、、、)
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