Momento de inercia: fórmula, problema de ejemplo y explicación

El momento de inercia es la tendencia de un objeto a mantener su estado de rotación permaneciendo estacionario o moviéndose en un círculo.

El momento de inercia es muy importante para estudiar el comportamiento del movimiento de los objetos en esta tierra.

Por ejemplo, al girar una canica, al principio vemos que la canica gira tan rápido y con el tiempo deja de moverse y se queda quieta.

Bueno, el ejemplo anterior es causado por el momento de inercia en el que la canica tiende a quedarse quieta o mantener su posición original. Hay muchos más ejemplos de momentos de inercia de objetos en la vida cotidiana. Para obtener más detalles sobre el momento material de inercia, consideremos la siguiente explicación.

Momento de inercia

El momento de inercia es la tendencia de un objeto a mantener su estado permaneciendo estacionario o en movimiento. Este momento de inercia también se conoce a menudo como la inercia de un objeto.

Tenga en cuenta que la ley de la inercia o la ley de la inercia es el mismo término que la primera ley de Newton. Esta ley fue formulada por Issac Newton, a quien debemos haber conocido a menudo durante la escuela secundaria.

La primera ley de Newton establece que los objetos que no son ejercidos por fuerzas externas (fuerzas externas) tenderán a mantener su estado. Un objeto intenta mantener su estado que depende en gran medida del momento de la depresión.

Cuanto mayor sea el momento de inercia, más difícil será el movimiento del objeto. Por el contrario, el momento de inercia que es de pequeño valor hace que el objeto se mueva con facilidad.

Momento de inercia una fórmula

El momento de inercia de un punto de partícula.

Un objeto con masa m que tiene un punto de rotación con distancia r, la fórmula para el momento de inercia se establece como sigue.

Información:

m = masa del objeto (kg)

r = distancia del objeto al eje de rotación (m)

La unidad de momento de inercia se puede derivar de las cantidades constituyentes de modo que el momento de inercia tiene la unidad internacional (SI) es kg m²

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Además de resolver el momento de inercia de un sistema de partículas individuales como se describió anteriormente. El momento de inercia también describe un sistema de múltiples partículas, que es la suma de los componentes de inercia de cada componente del sistema de partículas.

Fórmula de momento de inercia completo

Metemáticamente cuando se describe de la siguiente manera

fórmula para el momento de inercia en forma de adición

La notación Σ (lea: sigma) es la suma de n momentos de inercia del sistema de partículas.

El momento de inercia depende no solo de la masa y la distancia al punto de rotación. Pero también depende mucho de la forma de los objetos, como la forma de un vástago de cilindro, un anillo de bolas sólido, etc., cada uno de los cuales tiene un momento de inercia diferente.

La fórmula del momento de inercia para la forma de objetos regulares es conocida y formulada de forma práctica, lo que nos facilita recordarlos y memorizarlos.

La fórmula del momento de inercia

Ejemplo de problema de momento de inercia

Para facilitar la comprensión del material sobre el momento de inercia, a continuación se muestra un ejemplo de un problema y su discusión para que comprenda más acerca de cómo resolver varios tipos de preguntas de momento de inercia.

1. Una pelota con una masa de 100 gramos está conectada por una cuerda con una longitud de 20 cm como se muestra en la imagen. El momento de inercia de la bola sobre el eje AB es ...

Discusión:

El momento de masa de una bola m = 0.1 kg con una longitud de cuerda de r = 0.2 m es

2. Un sistema a continuación consta de 3 partículas. Si m 1  = 2 kg, m 2  = 1 kg y m 3  = 2 kg, determine el momento de inercia del sistema cuando se gira de acuerdo con:

a) Eje P

b) eje Q

Discusión:

3. Tronco sólido con una masa de 2 kg y una longitud de tallo sólido de 2 metros. Encuentre el momento de inercia de la barra si el eje de rotación está en el centro de la barra.

Discusión:

El momento de inercia es una varilla sólida, el eje de rotación se encuentra en el medio del vástago.

4. Determine el momento de inercia de un disco sólido (sólido) con una masa de 10 kg y un radio de 0.1 metros, si el eje de rotación está en el centro del disco, como se muestra en la figura.

Discusión:

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Los discos sólidos tienen una mamen de inercia

5. Determine el valor del momento de inercia de una bola sólida con una masa de 15 kg y un radio de 0.1 metros, si el eje de rotación está en el centro de la bola, como se muestra en la figura.

El momento de inercia del balón

Discusión:

El momento de inercia de una bola sólida cuyo eje de rotación está en el centro.

6. Dada una barra delgada con una longitud de 4 metros y una masa de 0.2 kg como se muestra a continuación:

finalización de la fórmula del momento de inercia

Si el momento de inercia del eje en el centro de masa de la varilla es I = 1/ 12 ML2 gran especificar si el momento de inercia de la barra eje desplazado hacia la derecha hasta 1 metro

Discusión:

El momento de inercia de la barra maciza, el eje de rotación se agranda r = 1 m desde el centro

cálculo del momento de inercia