Tengo un problema en el que una varilla de longitud tiene masa y una masa puntual de está en el extremo izquierdo de la misma. Quiero calcular los momentos de inercia de varios ejes todos perpendiculares a la varilla. Ya calculé correctamente el momento de inercia directamente para el eje que pasa por el punto medio de la barra, encontrando que es . Pero luego se me ocurrió que esto sería más eficiente si encontrara el momento de inercia a través del centro de masa y usara el teorema de los ejes paralelos repetidamente.
Para hacer eso, calculé el centro de masa del sistema y encontré que era . Luego calculé el momento de inercia a través del centro de masa en dos partes, una para la masa de la barra misma,
Pero luego tengo que agregar la masa de la pelota al final que contribuye al momento de inercia y por lo tanto el momento en el centro es
Ahora, sin embargo, cuando uso el teorema de los ejes paralelos para obtener el momento de inercia en el punto medio, obtengo
Claramente no obtengo la respuesta correcta.
Cuando aplica el teorema del eje paralelo en la última línea, necesita sustituir para la masa en el segundo término de su ecuación, como es la masa total de su sistema. (Similarmente, es el momento de inercia total del sistema con respecto a un eje que pasa por el punto medio de la barra).
Después de hacerlo, su ecuación se evalúa como .