刚体转动惯量一般在什么范围内增加

刚体转动惯量增加主要取决于质量分布变化。物体质量远离旋转轴时，转动惯量显著增大。一个实心球体从中心旋转变为绕表面旋转，转动惯量增加5倍。长杆绕中心旋转变为绕端点旋转，转动惯量增加4倍。金属圆盘增加边缘配重后，转动惯量可提高3倍。物体形状改变也会影响转动惯量，如将立方体改为细长杆，绕同一轴旋转时转动惯量增加2倍。

刚体转动惯量增加还与旋转轴位置直接相关。同一物体，轴心位置改变导致转动惯量变化。一个矩形板绕短边旋转比绕长边旋转转动惯量增加6倍。空心圆柱体增加内径后，转动惯量提升2倍。多个物体组合时，整体转动惯量等于各部分转动惯量之和。复合结构如齿轮系统，每个齿轮的转动惯量叠加后，总转动惯量可达单个齿轮的8倍。