Teorema de los ejes perpendiculares

Aunque no hemos concluido con los momentos de Inercia, incluimos aquí una explicación del Teorema de los ejes perpendiculares.

 


Este teorema te permite resolver algunos problemas sobre momentos de Inercia de un modo muy sencillo.

 

En primer lugar vamos a dibujar un eje de coordenadas con los ejes x, y, z sobre un punto cualquiera de un sólido plano:

 


dinámica 4

 

 

Sabemos que un momento de Inercia, de un modo general, nos viene dado por:

dinámica 4


En esta fórmula no hemos hecho referencia a ningún punto del plano.

 

No obstante, puedes observar en la figura que al ser los ejes perpendiculares y por el teorema de Pitágoras podemos decir

que dinámica 4

 


Estos valores los sustituimos en (I) y haciendo operaciones tenemos:

 


dinámica 4

 


lo que equivale a:

 


dinámica 4

 

 

2.172   Observa la figura siguiente y calcula los momentos de Inercia de las masas en azul claro despreciando el espesor de los cables que los unen relativos a los  3 ejes:

 

 

dinámica 4

 

 

Respuestas: 80, 63 y 143 kg.m2

 


Solución


El momento de Inercia respecto del eje x es:


Ix = 02.1 + 32.0 + 42.2 + 42.3 = 80 kg.m2

 

El momento de Inercia respecto del eje y es:


Iy = 02.1 + 32.4 + 32.3 + 02.2 = 63 kg.m2

 

Observa que el valor de dinámica 4


El momento de Inercia respecto del eje y es:


Iz = 02.1 + 32.4 + 52.3 + 42.2 = 143 kg.m2

 

Puedes comprobar que: dinámica 4; 143 = 80 + 83

 

A continuación vamos a hacer una aplicación de lo que acabas de estudiar.

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