高等數學求轉動慣量,高等數學 計算轉動慣量 會的麻煩給個過程 謝謝

2021-08-16 16:23:16 字數 3921 閱讀 4110

1樓:墨汁諾

ds=(x2-x1)dy

dm=ρds=ρ(x2-x1)dy

dj=y^2dm=ρ(x2-x1)y^2dy=2ρ√[1-(y/2)^2]y^2dy

令y/2=sinθ

則有:dj=8ρ∫cosθsinθ^2d(2sinθ)

=-16ρ∫cosθ^2sinθ^2dθ

=-16ρ∫(sin2θ/2)^2d(θ)

=2ρ∫(1-cos4θ)dθ

求積分割槽間,當x=0時,y=+/-2,則由:sinθ=+/-1,θ=+/-π/2

j=ρ(2π-0)/2 -ρ(-2π-0)/2 =2πρ

質量轉動慣量

其量值取決於物體的形狀、質量分佈及轉軸的位置。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義,在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。電磁系儀表的指示系統,因線圈的轉動慣量不同,可分別用於測量微小電流(檢流計)或電量(衝擊電流計)。

在發動機葉片、飛輪、陀螺以及人造衛星的外形設計上,精確地測定轉動慣量,都是十分必要的。

2樓:匿名使用者

思路:最基本的物理公式:轉動慣量i

i=∫ r²dm

然後再看題目的具體要求,看看是重積分,曲線積分還是曲面積分先說下dm:

①重積分:二重積分dm=ρdσ,三重積分dm=ρdv;

②曲線積分:dm=ρds;

③曲面積分:dm=ρds;

ρ:題目如果沒具體說明或是均勻或只給個常數\代數,那麼ρ就是個常數;如果給了ρ的方程,代入就好了.

r:表示與.的距離,比如說,在三維空間:

與x軸距離:那麼公式中r²=y²+z²

與原點距離:那麼公式中r²=x²+y²+z²與平面yoz距離:那麼公式中r²=x²

在二維平面:

與x軸距離:那麼公式中r²=y²

與原點距離:那麼公式中r²=x²+y²等等

高等數學 計算轉動慣量 會的麻煩給個過程 謝謝

3樓:匿名使用者

ρ(θ) = a(1 - cosθ)

ρ'(θ) = asinθ

第一,要求重心座標,在知道線密度的情況下還需要知道這個曲線的質量,即要求曲線的長度,即求曲線的第一型曲線積分,根據極座標我們可以看到,這個曲線是關於x軸對稱的,因此我們可以只對x軸以上的部分(0<=θ<=π)進行積分,曲線總長為積分結果的兩倍。

i = ∫ds = ∫√[(ρ(θ))^2 + (ρ'(θ))^2] dθ = a∫√[(1-cosθ)^2 + (sinθ)^2] dθ = a∫√(2-2cosθ) dθ

又 2-2cosθ = 2 - 2(1 - 2(sin(θ/2))^2) = 4(sin(θ/2))^2

因此√4(sin(θ/2))^2 = 2sin(θ/2) (根據θ的範圍開方不帶負號)

故而原積分為 i = a∫2sin(θ/2)dθ = 4a∫sin(θ/2)d(θ/2) = -4acos(θ/2)

積分割槽間為0到π,可得結果為 i = -4a(cos0.5π) - (-4acos0) = 4a

那麼整個曲線的長度就是8a,可得整個曲線的重量為 g = 8μa 。

根據重心的公式有

xc = (∫μxds)/g

yc = (∫μyds)/g

由於前面已經說過,圖形是關於x軸對稱的,因此必有 yc = 0 ,故而只需要求 xc 即可。

xc = (∫μxds)/g = [∫μ(a(1-cosθ)cosθ)·(2asin(θ/2))·dθ]/g = - 11a/15

故重心座標為 (-11a/15 , 0)

轉動慣量公式為

ix = ∫(y^2)μds = ∫μ(a(1-cosθ)sinθ)^2·(2asin(θ/2))dθ

= -4μa^3∫(sinθ)^2(1-cosθ)^2d[cos(θ/2)]

= -4μa^3∫(2sin(θ/2)cos(θ/2)]^2·[2sin(θ/2)]^2d[cos(θ/2)]

= -64μa^3∫(t^6 - 2t^4 + t^2)dt ( t=cos(θ/2) ,相應的積分割槽間變換為上限0,下限1)

= -64μa^3[(1/7)t^7 - (2/5)t^5 + (1/3)t^3] |(1→0)

= 64μa^3[(1/7) - (2/5) + (1/3)] = (512/105)μa^3

上述求的是0到π的積分,根據對稱性,總的關於x的轉動慣量為2ix = (1024/105) μa^3

iy = ∫(x^2)μds

求法同上,過程略。

高等數學 求轉動慣量

4樓:匿名使用者

7、均勻面的轉動慣量

利用曲面積分來求

投影的到xoy面

將ds化為dxdy

再利用極座標解二重積分

過程如下圖:

高數中的轉動慣量怎麼求

5樓:匿名使用者

均勻面的轉動慣量

利用曲面積分來求

投影的到xoy面

將ds化為dxdy

再利用極座標解二重積分

求解一道轉動慣量的高數題

6樓:匿名使用者

思路:最基本的物理公式:轉動慣量i

i=∫ r²dm

然後再看題目的具體要求,看看是重積分,曲線積分還是曲面積分先說下dm:

①重積分:二重積分dm=ρdσ,三重積分dm=ρdv;

②曲線積分:dm=ρds;

③曲面積分:dm=ρds;

ρ:題目如果沒具體說明或是均勻或只給個常數\代數,那麼ρ就是個常數;如果給了ρ的方程,代入就好了。

r:表示與。。。的距離,比如說,在三維空間:

與x軸距離:那麼公式中r²=y²+z²

與原點距離:那麼公式中r²=x²+y²+z²與平面yoz距離:那麼公式中r²=x²

在二維平面:

與x軸距離:那麼公式中r²=y²

與原點距離:那麼公式中r²=x²+y²

等等這道題目所給的區域明顯是個三維物體,屬於三重積分,密度i,是個常數

它要的事關於oz軸的,因此r就是到z軸的距離,所以r²=x²+y²這道題我設轉動慣量為j

j=∫ ∫ ∫ i·(x²+y²)dv

ω其中ω:x^2+y^2+z^2<=2,x^2+y^2>=z^2接下去就是三重積分的做法了。等等我寫字再把剩下的過程拍照傳上去吧

大一高等數學用二重積分求轉動慣量 第六題的第二小題

7樓:匿名使用者

(2) i= ∫∫y^2dxdy

= ∫<0,2>dx∫<0,√(9x/2)> 2y^2dy= (2/3)∫<0,2> (9x/2)^(3/2)dx= (4/27)(2/5)[(9x/2)^(5/2)]<0,2> = 72/5

i= ∫∫x^2dxdy

= ∫<0,2>x^2dx∫<-√(9x/2)> ,√(9x/2)>dy

= 2∫<0,2>x^2√(9x/2)>dx= 3√2∫<0,2>x^(5/2)dx

= (6√2/7)[x^(7/2)]∫<0,2> = 96/7

高等數學:關於原點的轉動慣量是關於x軸y軸和z軸的轉動慣量之和嗎?

8樓:pasirris白沙

不是。1、對於二維來說,對於平板,也就是厚度不計的薄板來說,垂直於薄板的轉動慣量,確實等於跟平板重合但互相正交的x、y軸的轉動慣量之和。是就是垂直軸定理。

但是推廣到三位,垂直軸定理就不能成立。

2、若是厚板,也就是板的厚度不可以忽略,就必須使用平行軸定理。

下面的**解答,給樓主幾個具體的例子和總結,但是不容易看懂。

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