Si doblo una varilla, ¿cambiará su momento de inercia?

En la primera imagen, hay una barra de metal homogénea de longitud 2 L y masa METRO . Si gira alrededor de un eje normal que pasa por O (que es el centro de gravedad), entonces su momento de inercia es:

I 1 = METRO ( 2 L ) 2 12 = METRO L 2 3 .

Después de doblar la barra O , será el momento de inercia para rotaciones alrededor de un eje normal que pasa por O será el mismo, o dependerá del ángulo θ que los dos segmentos de longitud L ¿hacer?

ingrese la descripción de la imagen aquí

integrar r 2 d metro y lo descubrirás
no cambiaría

Respuestas (1)

La respuesta depende de la dirección del eje de rotación.

Si el eje es normal al plano, entonces tiene la misma cantidad de material a la misma distancia del eje de rotación que antes y, por lo tanto, el momento de inercia sobre ese eje no cambiaría.

Sin embargo, si el eje de rotación que consideras está en el plano del papel, la respuesta cambiará . Para el eje vertical en el plano, la masa proyectada por unidad de longitud aumentará mientras que la longitud aparente de la barra se acorta: en otras palabras, mirando la configuración desde la parte superior de la V, parece que tienes una barra más corta con más masa por unidad de longitud y el momento de inercia alrededor de ese eje disminuirá; De manera similar, el momento de inercia con respecto al eje horizontal en el plano (originalmente a lo largo del eje de la barra no doblada) aumentará (ya que por el teorema del eje perpendicular, su suma debe ser igual al momento de inercia con respecto al tercero, normal a la -eje del papel).

No estoy convencido de que el I z z el término cambiará, si definimos el z -eje para ser el que es normal a la pantalla, y que pasa por el punto O . Sin embargo, creo que la curva provocaría cambios en los términos fuera de la diagonal del momento del tensor interno...
@Sean Creo que Floris está usando el eje vertical en pantalla. Por supuesto, la pregunta es bastante confusa en este punto.
@ChrisWhite tienes razón, mi respuesta es para un eje vertical en el plano del papel. De hecho, para un eje normal al papel, el momento de inercia es independiente de θ
@Chris gracias por señalar la imprecisión, edité la pregunta.