轉動慣量意思

轉動慣量(Rotational Inertia)是描述一個物體抵抗其轉動速度改變的物理量。它可以用來解釋為何不同形狀和質量的物體在轉動時會有不同的行為。

當一個物體轉動時,它的各個部分都會有離心力的作用,這些離心力會嘗試將物體的質量拉離轉軸。轉動慣量是衡量這些離心力對物體轉動影響的指標。物體的轉動慣量越大,它抵抗轉動速度改變的能力就越強。

轉動慣量的數學表達式為:

[ I = \sum m_i r_i^2 ]

其中,( I ) 是轉動慣量,( m_i ) 是每個質點的質量,( r_i ) 是每個質點到轉軸的距離。這個公式表明,轉動慣量與質量的分佈和距離的平方成正比。

轉動慣量是一個重要的物理量,在力學、工程學、天文學等領域都有廣泛的應用。例如,在設計陀螺儀、飛機螺旋槳、汽車輪胎等轉動部件時,都需要考慮轉動慣量的影響。