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慣性矩單位轉換器
立即在常用公制與英制單位之間轉換質量轉動慣量。輸入數值即可同時查看所有轉換結果。
kg·m²
lb·ft²
g·cm²
slug·ft²
所有轉換
kg·m²(SI 單位)
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kg·cm²
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g·cm²
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lb·ft²
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lb·in²
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oz·in²
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slug·ft²
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什麼是轉動慣量?
質量轉動慣量(亦稱旋轉慣量)用於量化物體繞特定軸線抵抗角加速度的能力。它是線性運動中質量的旋轉類比。
J = Σ mᵢ rᵢ² 或 J = ∫ r² dm [kg·m²]
其中 m 為質量, r 為距旋轉軸的垂直距離。
轉換表
| 單位 | 符號 | = kg·m² |
|---|---|---|
| 公斤公尺平方 | kg·m² | 1 |
| 公斤公分平方 | kg·cm² | 1 × 10⁻⁴ |
| 公克公分平方 | g·cm² | 1 × 10⁻⁷ |
| 磅呎平方 | lb·ft² | 0.042140 |
| 磅吋平方 | lb·in² | 2.9264 × 10⁻⁴ |
| 盎司吋平方 | oz·in² | 1.8290 × 10⁻⁵ |
| 斯勒格呎平方 | slug·ft² | 1.35582 |
簡單形狀常用公式
| 形狀 | 軸線 | 公式 |
|---|---|---|
| 實心圓柱/圓盤 | 中心軸 | J = ½ m r² |
| 空心圓柱體 | 中心軸 | J = ½ m (r₁² + r₂²) |
| 實心球體 | 通過中心 | J = ⅖ m r² |
| 細桿 | 通過中心 | J = ¹⁄₁₂ m L² |
| 細桿 | 通過端點 | J = ⅓ m L² |
注意: 在英制系統中, slug·ft² 是動力學一致單位(力 = 質量 × 加速度,無需轉換係數)。1 slug = 1 lb·s²/ft = 14.594 kg。
與扭矩及角運動的關係
τ = J × α (旋轉運動的牛頓第二定律)
其中 τ 為扭矩 (N·m), J 為轉動慣量 (kg·m²), α 為角加速度 (rad/s²)。
平行軸定理
J = J_cm + m × d²
關於任意平行軸的轉動慣量等於關於質心的轉動慣量加上 m × d²,其中 d 為兩軸之間的距離。
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