转动惯量(Moment of Inertia)是 刚体绕轴转动时惯性的量度,它表征了刚体在旋转运动中抵抗角加速度的能力。转动惯量与刚体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。通常用字母I或J表示,单位是kg·m²。
对于一个质点,其转动惯量可以表示为I = mr²,其中m是质点的质量,r是质点到转轴的垂直距离。对于形状不规则的刚体,转动惯量通常需要通过实验测定。
转动惯量在物理学和工程学中有广泛的应用,例如在分析旋转物体的运动状态、计算角动量、角速度、力矩和角加速度等方面。在机械工程中,转动惯量是设计旋转部件(如飞轮、陀螺仪)的重要参数。
总结来说,转动惯量是描述刚体旋转惯性特性的关键物理量,其大小取决于物体的质量分布和旋转轴的位置。