Das Trägheitsmoment
Trägheitstensor und Trägheitsachsen
Der Drehimpuls
lässt sich durch das Trägheitsmoment J darstellen als
. Die Winkelgeschwindigkeit
und der Drehimpuls
sind Vektoren. Die Gleichung bedeutet: Multipliziert man das Trägheitsmoment J mit dem Vektor
, so muss wieder ein Vektor
herauskommen, wobei
und
nicht unbedingt in die gleiche Richtung weisen müssen. Die Größe J, die das leistet, nennt man in der Physik einen Tensor zweiter Stufe. Das ist mathematisch nichts anderes als eine 3-mal-3-Matrix, die folgendermaßen aussieht:

Ein solcher Tensor lässt sich mathematisch so umformen, dass nur noch auf der absteigenden Diagonalen von Null verschiedene Werte stehen; man sagt, der Tensor lässt sich diagonalisieren. Dann bleiben nur die Elemente Jx, Jy und Jz übrig. Man schreibt:

Diese Größen nennt man die Hauptträgheitsmomente. Sie beziehen sich auf die Hauptträgheitsachsen des Körpers. Sehen wir uns einen Quader an, dessen Seiten alle unterschiedlich lang sind. Die Hauptträgheitsachsen zeigen in die drei Raumrichtungen durch den Schwerpunkt des Quaders.

- Definition und Einheiten
- Berechnung von Trägheitsmomenten
- Trägheitsmomente als bestimmte Integrale
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