Dos tipos diferentes de inercia: masa inercial y momento de inercia

Hay dos tipos diferentes de inercia: masa de inercia y momento de inercia .

Actualmente estoy leyendo sobre el momento de inercia. Ahora, sé que la inercia es un concepto importante; con él, podemos determinar qué tan difícil es mover algo. Para el movimiento lineal, la dificultad de alterar la posición de un objeto depende de la masa del objeto que se mueve. Para el movimiento de rotación, la dificultad para rotar un objeto alrededor de un eje depende de la masa y del radio de esa masa con respecto al eje de rotación.

  1. ¿Por qué necesitamos diferentes medidas de inercia?

  2. Y para el movimiento de rotación, ¿por qué la inercia depende de la masa y de su distancia radial desde el eje de rotación?

La "inercia" en ambos casos es la misma. Querrá analizar el uso general del término "momento" y comprender que "momento de inercia" es la abreviatura de "el primer momento de inercia" .

Respuestas (1)

El momento de inercia es simplemente una generalización/aplicación de la inercia 'habitual' a las rotaciones. Dado que las traslaciones y las rotaciones son tipos diferentes de movimiento, parece sensato (para mí) tener diferentes tipos de inercia asociados con ellos.

Con respecto a su segunda pregunta: imagine una partícula en la posición ( X , 0 , 0 ) que le gustaría rotar con velocidad angular ω acerca de ( 0 , 0 , z ) eje. Para hacerlo, primero tienes que acelerar la partícula a lo largo de la ( 0 , y , 0 ) eje a velocidad v y = ω X , v X , z = 0 , ya que esta es la velocidad que tendría la partícula en este punto si ya estuviera girando.

Como puede ver claramente, el impulso pag asociado con esta velocidad es proporcional a r ( pag y = metro v y = metro ω X ), por lo tanto, se necesita más energía para acelerar una partícula a la velocidad angular ω si está más lejos del centro de rotación. Como esta es exactamente la cantidad descrita por el 'momento de inercia', el momento de inercia depende de la distancia radial de la masa.