大学物理中转动惯量的计算方法是什么

转动惯量计算物体转动时的惯性大小。质量分布离转轴越远，转动惯量越大。规则物体有标准公式：细杆绕端点转动为(1/3)mL²，薄圆盘绕中心轴为(1/2)mR²，实心球体为(2/5)mR²。组合体转动惯量等于各部分之和。平行轴定理允许计算绕任意轴的转动惯量：I = I_cm + md²，其中d是新轴与质心轴的距离。积分法适用于不规则物体：I = ∫r²dm，r是质量微元dm到转轴的距离。

工程中转动惯量影响机械设计效率。飞轮设计需要大转动惯量储存能量，采用质量集中在边缘的结构。汽车发动机飞轮转动惯量影响平顺性，数值过大增加启动阻力。陀螺仪转动惯量决定稳定性，高精度设备需精确计算。航天器姿态控制依赖精确的转动惯量数据，计算误差会导致轨道偏离。日常物品如门把手位置设计也考虑转动惯量，影响使用便捷性。