一、转动惯量

转动惯量是刚体转动惯性的量度，它与刚体质量分布（即形状、大小和密度）和转轴位置有关。若刚体形状简单且质量分布均匀，可以通过数学计算得出其转动惯量。若刚体形状复杂且质量分布不均匀，如机械零部件、机电转子及枪炮的弹丸等通常采用实验方法来测定。

单个质元m绕轴的转动惯量  

多个质元mi绕轴的转动惯量  

一刚体m绕轴的转动惯量  

可见：转动惯量具有叠加性。

二、三线摆测量转动惯量

（1）先测量下盘绕中心轴OO'转动惯量

三线摆实验装置示意图，当下盘转动角度很小，且略去空气阻力时，扭摆的运动近似看作简谐振动。下盘绕中心轴OO'转动惯量为：

其中：

为下盘质量；r,R分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离；H为平衡时上下盘间的垂直距离；

为下盘作简谐运动的周期；g为重力加速度（g=9.8m/s²）

（2）测量某刚体与下盘转动惯量之和

将质量为的待测物体放在下盘上，并使待测物体的转轴与OO₁轴重合，测出此时运动周期T₁和上下圆盘间的垂直距离H₁，则待测刚体和下圆盘对中心转轴OO₁轴的总转动惯量为：

如不计重量变化而引起的悬线伸长，有H。

待测物体绕中心轴OO₁的转动惯量为：

   三、平行轴定理

平行轴定理：若质量为m的物体绕过其质心轴的转动惯量为I_C，当转轴平行移动距离x时（如图所示），则此物体对新轴OO₁的转动惯量为 

实验时将质量均为m'，形状和质量分布完全相同的两个圆柱体对称地放置在下圆盘上。测出两个小圆柱体和下盘绕中心轴OO₁的转动周期T_x，则可求出每个柱体对中心转轴OO₁的转动惯量。