Momentul de inerție - Formula, exemplu de problemă și explicație

Momentul de inerție este tendința pentru un obiect de a-și menține starea de rotație fie rămânând staționar, fie mutându-se în cerc.

Momentul de inerție este foarte important în studierea comportamentului mișcării obiectelor de pe acest pământ.

De exemplu, când întoarceți o marmură, la început vedem marmura rotindu-se atât de repede și în timp se oprește din mișcare și rămâne nemișcată.

Ei bine, exemplul de mai sus este cauzat de momentul de inerție, marmura tinde să rămână nemișcată sau să își mențină poziția inițială. Există mult mai multe exemple de momente de inerție a obiectelor din viața de zi cu zi. Pentru mai multe detalii despre momentul material de inerție, să luăm în considerare următoarea explicație.

Moment de inerție

Momentul de inerție este tendința pentru un obiect de a-și menține starea fie rămânând staționar, fie în mișcare. Acest moment de inerție este adesea denumit și inerția unui obiect.

Rețineți că legea inerției sau legea inerției este același termen ca prima lege a lui Newton. Această lege a fost formulată de Issac Newton, pe care trebuie să-l întâlnim des în timpul liceului.

Prima lege a lui Newton prevede că obiectele care nu sunt exercitate de forțe externe (forțe din exterior) vor tinde să-și mențină starea. Un obiect încearcă să-și mențină starea, care depinde foarte mult de momentul depresiei.

Cu cât este mai mare momentul de inerție, cu atât obiectul se va mișca mai greu. În schimb, momentul de inerție care are o valoare mică determină obiectul să se miște cu ușurință.

Formula momentului de inerție

Un obiect cu masa m care are un punct de rotație cu distanța r, formula momentului de inerție este enunțată după cum urmează.

Informație:

m = masa obiectului (kg)

r = distanța obiectului față de axa de rotație (m)

Unitatea de momentinertie poate fi derivată din cantitățile constitutive, astfel încât momentinertia are unitatea internațională (SI) este kg m²

Citește și: 25+ Cele mai bune filme științifice recomandate din toate timpurile [Ultima actualizare]

Pe lângă rezolvarea momentului de inerție al unui sistem cu particule unice, așa cum s-a descris anterior. Momentul de inerție descrie, de asemenea, un sistem cu mai multe particule, care este suma componentelor de inerție ale fiecărei componente a sistemului de particule.

Metematic când este descris după cum urmează

Notația Σ (citiți: sigma) este suma a n momente de inerție a sistemului de particule.

Momentul de inerție depinde nu numai de masă și de distanța până la punctul de rotație. Dar este, de asemenea, foarte dependent de forma obiectelor, cum ar fi forma unei tije cilindrice, inelul cu bile solide și așa mai departe, fiecare dintre ele având un moment de inerție diferit.

Formula momentinertiei pentru forma obiectelor obișnuite este cunoscută și formulată într-un mod practic pentru a ne fi mai ușor să le amintim și să le memorăm.

Exemplu al problemei momentului de inerție

Pentru a face mai ușoară înțelegerea materialului despre momentul inerției, mai jos este un exemplu de problemă și discuția acesteia, astfel încât să înțelegeți mai multe despre rezolvarea diferitelor tipuri de momente de inerție.

1. O minge cu o masă de 100 de grame este conectată printr-o frânghie cu o lungime de 20 cm așa cum se arată în imagine. Momentul de inerție al mingii în jurul axei AB este ...

Discuţie:

Momentul masei unei bile m = 0,1 kg cu lungimea frânghiei r = 0,2 m este

2. Un sistem de mai jos este format din 3 particule. Dacă m ₁  = 2 kg, m ₂  = 1 kg și m ₃  = 2 kg, determinați momentul inerției sistemului când este rotit în funcție de:

a) Axa P

b) axa Q

Discuţie:

3. Trunchiul solid cu masa de 2 kg și lungimea tijei solide este de 2 metri. Determinați momentul de inerție al tijei dacă axa de rotație este în centrul tijei!

Discuţie:

Momentul inerției este o tijă solidă, axa de rotație este situată în mijlocul tulpinii

4. Determinați impulsul de inerție al unui disc solid (solid) cu o masă de 10 kg și o rază de 0,1 metri, dacă axa de rotație se află în centrul discului, așa cum se arată în figură!

Discuţie:

Citește și: Fizicienii teoretici din spatele dezvoltării bombei atomice

Discurile solide au o inerție

5. Determinați valoarea momentului de inerție al unei bile solide cu o masă de 15 kg și o rază de 0,1 metri, dacă axa de rotație se află în centrul bilei, așa cum se arată în figură!

Discuţie:

Momentul de inerție al unei bile solide a cărei axă de rotație este în centru

6. Având o tijă subțire cu o lungime de 4 metri și o masă de 0,2 kg, după cum se arată mai jos:

În cazul în care momentul de inerție a arborelui în centrul de masă al tijei este I = 1 / de ₁₂ ML2 mare specifică dacă momentul tijei inerție axă deplasată spre dreapta până la 1 metru!

Discuţie:

Momentul de inerție al tijei solide, axa de rotație este mărită cu r = 1 m de la centru