Como calcular o momento de inércia para diferentes formas e sólidos

Na física, quando você calcular o momento de um objeto de inércia, é preciso considerar não só a massa do objeto, mas também a forma como a massa é distribuída. Por exemplo, se dois discos têm a mesma massa, mas um tem toda a massa ao redor da borda eo outro é sólido, então os discos teriam diferentes momentos de inércia.

Calculando momentos de inércia é bastante simples, se você só tem que examinar o movimento orbital de pequenos objetos de ponto-like, onde toda a massa está concentrada em um ponto específico em um determinado raio r. Por exemplo, para uma bola de golfe que você está girando em uma corda, o momento de inércia depende do raio do círculo a bola está girando em:

Eu = Sr2

Aqui, r é o raio do círculo, a partir do centro de rotação para o ponto no qual toda a massa da bola de golfe é concentrada.

Triturando os números podem ficar um pouco pegajosa quando você entrar no mundo esfera do não-golfe, no entanto, porque você não pode ter a certeza de que raio de usar. E se você está girando em torno de uma haste? Toda a massa da haste não está concentrada em um único raio. Quando tiver um objecto prolongada, tal como uma haste, cada bit de massa é a de um raio diferente. Você não tem uma maneira fácil de lidar com isso, então você tem que resumir a contribuição de cada partícula de massa em cada raio diferente como este:

Video: Mecânica dos Sólidos - Momento de inércia ( Teorema dos Eixos Paralelos )(2)



Você pode usar este conceito de somar os momentos de inércia de todos os elementos para obter o total, a fim de trabalhar para fora o momento de inércia de qualquer distribuição de massa. Aqui está um exemplo usando dois pontos de massa, o que é um pouco mais complexo do que um único ponto de massa. Digamos que você tenha duas bolas de golfe, e você quer saber o que seu momento combinado da inércia é. Se você tem uma bola de golfe no raio r1 e outra em r2, o momento total de inércia é

Video: Me Passa aí! MECÂNICA - Centroide e Momento de Inércia em Viga T Parte I

Assim como você encontrar o momento de inércia de, digamos, um disco rotativo em torno de um eixo preso através do seu centro? Você tem que quebrar o disco para cima em pequenas bolas e adicioná-los todos para cima. Você completar esta usando o processo de cálculo de integração.

As formas correspondentes aos momentos de inércia na tabela.
As formas correspondentes aos momentos de inércia na tabela.

Video: Mecânica dos Sólidos - Momento de Inércia (Teorema dos Eixos paralelos)(4)

físicos de confiança já tiver concluído essa tarefa para muitos padrão shapes- A tabela a seguir fornece uma lista de objetos que você é provável encontrar, e seus momentos de inércia. A figura ilustra as formas que estes momentos de inércia correspondem.


Publicações relacionadas