ممان اینرسی و سنجش آن | هوافضای جوان

ممان اینرسی و سنجش آن

ممان اینرسی چیست ؟

ممان اینرسی که هم‌چنین با نام‌های “جرم دورانی” و “جرم چرخشی” نیز شناخته می‌شود به معنی گشتاور مورد نیاز برای ایجاد یک شتاب زاویه‌ای مشخص حول یک محور دوران است‌. که دقیقا همانند تعریف جرم است: جرم به معنی نیروی مورد نیاز برای ایجاد شتاب مشخص در یک جسم می‌باشد‌. هر جسمی که ممان اینرسی بیشتری داشته باشد به گشتاور بیشتری برای افزایش شتاب زاویه‌ای خود نیاز دارد‌.

اگر به صورت دیگری بخواهیم جرم و ممان اینرسی را تعریف کنیم: یک جسم را در فضا در نظر بگیریم که هیچ نیرویی به آن وارد نمی‌شود، همانطور که می‌دانیم جسم در این حالت وزن ندارد ولی جرم و ممان اینرسی دارد، وقتی به این جسم نیرویی وارد می‌کنیم جسم در برابر حرکت یک مقاومت از خودش نشان می‌دهد هرچقدر که جرم جسم بیشتر باشد این مقاومت نیز بیشتر خواهد بود و به نیروی بیشتری برای به حرکت درآوردن آن نیاز داریم‌. مشابه همین مثال را برای ممان اینرسی نیز داریم: وقتی به یک جسم در فضا گشتاوری اعمال می‌کنیم این جسم در برابر دوران مخالفت می‌کند هرچقدر ممان اینرسی این جسم بیشتر باشد، مخالفت آن نیز بیشتر است و به گشتاور بیشتری برای دوران آن نیاز داریم‌.

نمونه‌هایی از دستگاه سنجش ممان اینرسی

چرا دستگاه سنجش ممان اینرسی مهم است ؟

دینامیک یک سیستم صلب به ویژگی‌های اینرسی آن سیستم، یعنی جرم و ممان اینرسی آن بستگی دارد‌. برای محاسبه‌ی ممان اینرسی بعضی از حجم‌ها فرمول‌هایی وجود دارد که میتوان از آنها استفاده کرد‌. در زیر بعضی از این حجم‌ها به همراه فرمول مرتبط با آنها آمده است‌.

ممان اینرسی هندسه‌های معروف

برای سیستم‌های پیچیده‌تر ممکن است نیاز باشد که ممان اینرسی را به صورت تجربی محاسبه کنیم‌. در حالی که می‌توان با مدل‌سازی سه بعدی یه سیستم در نرم‌افزار ویژگی‌های اینرسی آن را محاسبه کرد این روش به دلایل مختلفی مانند خطای تعریف ویژگی‌های مواد و … ممکن است دارای خطاهای بزرگی باشد به همین دلیل دستگاه‌ها سنجش ممان اینرسی که می‌تونند ممان اینرسی را حول یک محور اندازه گیری کنند مفید خواهند بود‌.

کاربرد

این دستگا‌ها برای اندازه‌گیری ویژگی‌های اینرسی پهپادها، موشک‌ها، ماهواره‌ها و … کاربرد دارند‌.

دستگاه سنجش ممان اینرسی وزارت دفاع

در زیر اطلاعات و تصویری از دستگاه سنجش ممان اینرسی که در دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر و زیر نظر وزارت‌دفاع ساخته شده است را می‌بینید‌.

دستگاه سنجش ممان اینرسی وزارت دفاع

مدل جت آموزشی کوثر ۸۸ روی دستگاه سنجش ممان اینرسی

 

مراجع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia

https://smartech.gatech.edu/bitstream/handle/1853/34677/eicholtz_matthew_r_201008_mast.pdf

https://www.space-electronics.com/Products/moment_of_inertia_instruments

http://www.mut.ac.ir/Havafaza/node/view?id=681


 

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.