问题 问答题

设物体由一圆锥以及与这一圆锥共底的半球拼成,而锥的高等于其底半径a,求此物体对对称轴的转动惯量(设物体密度μ=1).

答案

参考答案:解法一 选取坐标系,使原点在锥顶,如图1—8—2,半球面与锥面的方程分别为z=a+

,于是对称轴为z轴,所求的转动惯量为




解法二 选取坐标系,使原点在球心,如图1—8—3,半球面与锥面的方程分别为

,对称于z轴.采用球面坐标,于是半球对于z轴的转动惯量为


锥体对于z轴的转动惯量为(采用柱面坐标)


因此,物体对于z轴的转动惯量为


解析:

[分析]: 这是三重积分的应用题,适当建立坐标系,按照转动惯量的计算公式求解.

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单项选择题