Теорема Гюйгенса — Штейнера: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
→‎Вывод: Убран лишний штрих в формуле
→‎Вывод: По результатам обсуждения на СО
Строка 16:
где <math>\vec{d}</math> — радиус-вектор расстояния между старой и новой (проходящей через центр масс) осями вращения.
Тогда выражение для момента инерции примет вид:
: <math>J=\sum_{i=1}^n m_i (\vec{r}_i)^2 + 2 \sum_{i=1}^n m_i \vec{r}_i \vec{d} + \sum_{i=1}^n m_i (\vec{d})^2\,\!.</math>
Вынося за сумму <math>\vec{d}</math>, получим:
: <math>J=\sum_{i=1}^n m_i (\vec{r}_i)^2 + 2 \vec{d} \sum_{i=1}^n m_i \vec{r}_i + d^2 \sum_{i=1}^n m_i \,\!.</math>
По определению центра масс для его радиус-вектора <math> \vec r_c</math> выполняется
Поскольку сумма во втором слагаемом задает положение центра масс тела относительно центра масс, то она равна нулю:
: <math> \sum_{ivec r_c=1}^n m_i \vecfrac{r}_i=\sum m\limits_i m_i \vec r_c =r_i}{\sum 0\,\!limits_i m_i}.</math>
Поскольку в системе координат с началом, расположенном в центре масс, радиус-вектор центра масс равен нулю, то равна нулю и сумма <math>\sum_{i=1}^n m_i \vec{r}_i</math>.
 
Тогда:
: <math>J=\sum_{i=1}^n m_i (\vec{r}_i)^2 + d^2 \sum_{i=1}^n m_i \,\!.</math>
Откуда и следует искомая формула:
: <math>J=J_C + m d^2\,\!</math>,