转动惯量的物理意义及平行轴定理是什么

转动惯量的物理意义及平行轴定理是什么

转动惯量是物理学中描述物体转动惯性的重要物理量，其大小取决于物体的形状、质量分布和转轴的位置。平行轴定理则是计算不同转轴位置下转动惯量的关键理论。本文将详细介绍转动惯量的物理意义及其平行轴定理的应用。

转动惯量的物理意义

转动惯量，是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。

转动惯量其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。

转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。

转动惯量的平行轴定理是什么

转动惯量的平行轴定理是指，刚体对于某轴的转动惯量等于刚体对于通过其质心且和该轴平行的轴的转动惯量与刚体的质量和两轴间距平方的乘积之和。公式表示为：J=Jc+md2，其中J表示刚体对某一轴的转动惯量，Jc表示刚体对于通过其质心的轴的转动惯量，m表示刚体的质量，d表示两平行轴之间的距离。

这个定理能够很简易地从刚体对于一支通过质心的直轴（质心轴）的转动惯量，计算出刚体对平行于质心轴的另外一支直轴的转动惯量，从而方便地进行转动惯量的计算和转换。