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正方形转动惯量推导

正方形转动惯量推导

用质量投影方法求:先求出转轴通过质心垂直外表面的转动惯量

设:立方体的质量为:m,通过质心的转动惯量为:Ic

1、首先把立方体向xy平面投影,得:质量为m正方形,质量均匀。

则立方体的转动惯量等于正方形的转动惯量。

2、再把正方形向x轴投影,得质量为m的细棒,质量均匀。其转动惯量为:Iy=ma^2/12

3、再把正方形向y轴投影,得质量为m的细棒,质量均匀。其转动惯量为:Ix=ma^2/12

则:正方形的转动惯量:Iz=Ix+Iy,等于立方体的转动惯量。

则有:ic=Iz=Ix+Iy=ma^2/6,同时有m=a^3b

则有:Ic=a^5b/6

由平行轴定理:对任意一棱的转动惯量:I

则有:I=Ic+md^2=a^5b/6+a^3b *(a/√2)^2=a^5b/6+a^5b/2=2a^5b/3