Quando momento di inerzia
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Da cosa dipende il momento d’inerzia?
Come esempio, calcoleremo il momento d’inerzia di un cilindro omogeneo rispetto a uno dei suoi assi di simmetria, l’asse longitudinale z che passa per il suo centro di massa. L’elemento di volume in questo caso è il volume del guscio cilindrico (mostrato in blu nella figura) di spessore dR ad una distanza R dall’asse di rotazione, ed è dato da:
Il momento d’inerzia di un cilindro cavo (con raggio interno R2, come mostrato nella figura seguente), viene calcolato nello stesso modo di quello del cilindro solido sviluppato nell’esempio precedente, ma integrando tra R2 e R1).
Tabella dei momenti d’inerzia
Il momento d’inerzia, indicato dal simbolo I, è una misura dell’inerzia rotazionale di un solido. Quando un solido ruota intorno a uno dei suoi assi d’inerzia principali, l’inerzia rotazionale può essere rappresentata come una quantità vettoriale chiamata momento d’inerzia. È usato, in particolare, per i calcoli strutturali.
Tuttavia, nella situazione più generica possibile, l’inerzia rotazionale è rappresentata da un composto di momenti d’inerzia e componenti che costituiscono il cosiddetto tensore d’inerzia. L’identificazione dei tensori è indispensabile per lo studio di sistemi complessi, come i movimenti giroscopici.
Il momento d’inerzia descrive come le masse di un solido o di un gruppo di elementi rotanti sono distribuite rispetto a un asse di rotazione. Il momento d’inerzia dipende esclusivamente dalla geometria del solido e dalla posizione dell’asse attorno al quale ruota, e non è influenzato dalle forze che generano il moto.
Nel moto rotatorio, questa idea svolge una funzione simile a quella della massa inerziale nel caso del moto rettilineo uniforme. La massa inerziale è definita come l’opposizione di un solido ad essere accelerato nel moto traslazionale, e il momento d’inerzia come l’opposizione di un solido ad essere accelerato nel moto rotazionale.
Momento di inerzia pdf
Il momento d’inerzia (simbolo I) è una misura dell’inerzia rotazionale di un corpo. Quando un corpo ruota intorno a uno degli assi principali d’inerzia, l’inerzia rotazionale può essere rappresentata come una quantità vettoriale chiamata momento d’inerzia. Tuttavia, nel caso più generale possibile, l’inerzia rotazionale deve essere rappresentata da un insieme di momenti d’inerzia e componenti che formano il cosiddetto tensore d’inerzia. La descrizione tensoriale è necessaria per l’analisi di sistemi complessi, per esempio nei moti giroscopici.
Il momento d’inerzia riflette la distribuzione della massa di un corpo rotante o di un sistema di particelle rispetto a un asse di rotazione. Il momento d’inerzia dipende solo dalla geometria del corpo e dalla posizione dell’asse di rotazione; non dipende dalle forze coinvolte nel movimento.
Dato un sistema di particelle e un asse arbitrario, il momento d’inerzia del sistema è definito come la somma dei prodotti delle masse delle particelle per il quadrato della distanza minima r di ogni particella dall’asse. Matematicamente si esprime come:
Unità del momento d’inerzia
Momento d’inerzia, in fisica, una misura quantitativa dell’inerzia rotazionale di un corpo, cioè l’opposizione del corpo alla sua velocità di rotazione intorno a un asse che viene alterata dall’applicazione di una coppia (forza rotazionale). L’asse può essere interno o esterno e può essere fisso o meno. Il momento d’inerzia ( I ), tuttavia, è sempre specificato rispetto a tale asse ed è definito come la somma dei prodotti ottenuti moltiplicando la massa di ogni particella di materia in un dato corpo per il quadrato della sua distanza dall’asse. Quando si calcola il momento angolare per un corpo rigido, il momento d’inerzia è analogo alla massa nel momento lineare. Per il momento lineare, il momento p è uguale alla massa m moltiplicata per la velocità v ; mentre per il momento angolare, il momento angolare L è uguale al momento d’inerzia I moltiplicato per la velocità angolare ω.
La figura mostra due sfere d’acciaio che sono saldate a un’asta AB che è attaccata a una barra OQ a C. Trascurando la massa di AB e supponendo che tutte le particelle di massa m di ogni palla siano concentrate ad una distanza r da OQ, il momento d’inerzia è dato da I = 2 mr 2 .