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Cómo calcular el momento resistente

Escrito por william hirsch | Traducido por jane laury
Cómo calcular el momento resistente

El momento de inercia de las aspas del molino determina la facilidad con que empezarán a girar.

Windmill and Barley image by colesfromnewcastle from Fotolia.com

Para calcular el momento resistente de un objeto se debe determinar su momento de inercia. El momento de inercia comprende una descripción matemática de la facilidad con que un objeto gira alrededor de un eje fijo debido a la aplicación de una fuerza. Este depende directamente de la masa del objeto y hasta qué punto este se extiende desde el eje de rotación. A modo de ejemplo piensa en un carrusel girando en un parque de juegos. A medida que los niños se mueven con el carrusel, la velocidad de la rotación del juego cambia porque los niños están cambiando la ubicación de sus masas.

Nivel de dificultad:
Moderada

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Necesitarás

  • Escala
  • Cinta métrica

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Instrucciones

  1. 1

    Utilizando una escala, encuentra la masa del objeto para el que necesitas el momento de inercia. En este ejemplo, vamos a suponer que estás estudiando una barra de acero de 5 kg (5000 g).

  2. 2

    Mide la longitud del objeto si se trata de una varilla, o el radio si es un cilindro o una esfera. Toma estas medidas en centímetros. En este caso, vamos a suponer que la longitud de la varilla de acero es de 50 centímetros (19,7 pulgadas).

  3. 3

    Convierte la longitud o la medida del radio en metros dividiendo entre 100 (ya que 100 centímetros son 1 metro). En el caso de la barra de acero, 50 centímetros (19,7 pulgadas) dividido entre 100 (39,4 pulgadas) nos da un total de 0,50 metros (19,7 pulgadas).

  4. 4

    Usa una tabla para localizar la fórmula para el momento de inercia del objeto dado. La fórmula apropiada depende de cómo el objeto gira alrededor de su eje. Un eje es una línea que pasa a través de una parte del objeto, generalmente un extremo o el centro. El momento de inercia para una varilla que gira alrededor de su centro es igual a: (1/12) x M x L ^ 2 donde "M" y "L" expresan la masa y la longitud de la varilla, respectivamente. El símbolo "^" representa un exponente, y se traduce como "la potencia". Así, "^2" significa "a la potencia de 2".

  5. 5

    Rellena las cantidades de medidas de masa y la longitud (o radio) en la fórmula del momento de inercia. Utilizando el ejemplo de la barra de acero, tenemos: (1/12) x (5 kilogramos (5000 g)) x (0,50 metros (19,7 pulgadas)) ^2 lo que nos da un momento resistete de 0,10 kilogramos (100 g) x metro (39.4 pulgadas)^2. La unidad de "metro^s" mide el área. Por lo tanto, 0,10 kg (100 g) x metro^2 indica un extendimiento de masa. Si la barra de acero fuera más larga, su masa se extendería aún más. Esto aumentaría su momento resistete y haría que la barra fuese más difícil de girar.

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