如何计算哑铃的转动惯量?

当系统进入末状态时,人体和转椅对轴的转动惯量依然保持为5kg.m^2。此时,两个哑铃距离轴的距离变为0.2米,其转动惯量变为2乘以5乘以0.2的平方,即0.4kg.m^2。因此,末状态的总转动惯量为5加上0.4,等于5.4kg.m^2。利用角动量守恒定律,末态角速度等于总角动量除以末态总转动惯量,计算得出43除以5.4,结果约为7.96rad/s。

根据题目给出的条件,人体和转椅对转轴的转动惯量固定为5kg.m^2。两个哑铃在初始状态下,每个质量为5kg,距离轴的距离为0.6米,因此两个哑铃的总转动惯量计算为2乘以5乘以0.6的平方,结果是3.6kg.m^2。将人体、转椅与哑铃的转动惯量相加,初始状态的总转动惯量为8.6kg.m^2。结合初始角速度为5rad/s,可得初始角动量为转动惯量乘以角速度,即8.6乘以5等于43。